lekcijam1 - mehatronika

Lekcija 1:Osnove mehatronike

Doc.dr.sc. Jasmin VelagiElektrotehniki fakultet Sarajevo

Kolegij: Mehatronika

2008/2009


2/50Predmetni nastavnik: Doc.dr.sc. Jasmin Velagi, dipl.in.el.e-mail: [email protected].: 033 25 07 65

Saradnik: dipl.in.el. Nedim Osmie-mail: [email protected].: 033 25 07 47

Konzultacije: ponedjeljkom i etvrtkom 12-13, ili po dogovoru

Naini provjere kolokvij laboratorijskih vjebi (20%)Znanja: seminarski rad (50%)

zavrni ispit (30%)


3/50Nastavne jedinice:1. Osnove mehatronike2. Dizajn mehatronikih sistema3. Real-time simulacije4. Upravljanje sistemima5. Implementacija upravljakih algoritama6. Senzori za mjerenje pozicije7. Upravljanje industrijskim robotima8. Mobilni roboti9. Upravljanje mobilnim robotima10. Mehatroniki automobilski sistemi: suspenzija11. Mehatroniki automobilski sistemi: koenje, pogonski

sistemi, tolerancija na kvarove12. Neizraziti (fuzzy) sistemi upravljanja13. Neuronski sistemi upravljanja


4/50Preporuena literatura:1. Jasmin Velagi, Zabiljeke s predavanja, Elektrotehniki

fakultet, Sarajevo, 2009, URL: http://people.etf.unsa.ba/~jvelagic/laras/lectures.htm

2. R.H. Bishop, Mechatronics Handbook, Boca Raton: CRC Press, 2002.

3. R. Isermann, Mehatronic Systems Fundamentals, Berlin:Springer, 2003.

4. D.G. Alciatore and M.B. Histand, Introduction to Mechatronics and Measurement Systems, New York: McGraw-Hill, 2003.

Dodatna literatura:1. D. Shetty and R.A. Kolk, Mechatronics System Design, MA:

PWS Publishing, 1997.2. D. Necsulescu, Mechatronics, NJ: Prentice-Hall, 2002.

Da li su svi upoznati sa mehatronikom tehnologijom?

5/50

1.1. Definicija mehatronikeMehatronika je sinergijska kombinacija mehanikog i elektrikog inenjeringa, raunarskih znanosti i informacijskih tehnologija, koja koristi sisteme upravljanja i numerike metode za dizajn proizvoda i procesa, ugraujui u njih inteligenciju (Davdas Shetty, Richard A. Kolk).

6/50

Upravljanje

Mehanika

Senzori

Elektronika

Softver

Definicija mehatronike Mehatronika je metodologija koja se koristi za optimalni

dizajn elektromehanikih proizvoda (Davdas Shetty, Richard A. Kolk). Izraz mehatronika se koristi za oznaavanje brzog

razvoja, interdisciplinarnog polja inenjeringa koji se bavi dizajnom proizvoda ije funkcije se oslanjaju na sinergijskoj integraciji mehanikih, elektrikih i elektronikih komponenti (H.B. Histand, D.G. Alciatore). Mehatronika implicira sinergijsku integraciju mehanikih

i elektrikih principa u konjukciji sa raunarskom tehnologijom za inteligentno upravljanje strojevima, procesima i mehanizmima (C. Fraser, J. Milne). Mehatronika je proces ugradnje inteligencije u fizike

sisteme.

7/50

Definicija mehatronike

8/50


9/50

Kompjuterski sistemi

Sistemi upravljanja

Digitalno upravljanje

Elektromehaniki sistemi

Digitalni krugovi

Aktuatori i senzori

Elektriki sistemi

Mehaniki sistemi

Mikro upravljanje Simulacija

Analogni krugovi

Matematiki modeli

Mehatronika


10/50

Elektronika

MikroelektronikaEnergetska elektronikaSenzoriAktuatori

Teorija sistemaModeliranjeAutomatizacijske tehnologijeSoftverUmjetna inteligencija

Mehaniki elementiStrojeviPrecizni strojeviElektriki elementi

Mehanika i elektromehanika

Mehatronika

Informacijskatehnologija

Mehatronika je interdisciplinarna znanost u kojoj slijedee tri discipline djeluju zajedno: mehaniki sistemi, elektroniki sistemi i informacijske tehnologije.

Za dizajn mehatronikih sistema koristi se istovremeni inenjerings ciljem integracije navedenih disciplina i kreiranja sinergijskih efekata.

Mi emo koristiti slijedeu definiciju


11/50

Termin mehatronika su uveli Japanci (1975 godine u elektronikoj kompaniji Askawa u Japanu - kombinacija rijei Mehanika-Elektronika-Kontrola).

U poetku zamiljena kao sredstvo dopunjavanjamehanikih komponenti elektronikim u preciznoj mehanici(refleksna kamera je bila tipina mehatronika naprava).

S vremenom se koncept mehatronike promijenio i uvelikeproirio.

U Europi su se mehatroniki koncepti znaajno poeli primjenjivati kasnih 80-tih prolog stoljea.

U Americi su pomalo rezervirani prema ovom terminu, pa umjesto mehatronika koriste izraz sistemski inenjering.

Danas je postignut konsenzus oko toga ta je mehatronika i ta ona znai.

Cilj mehatronike je poboljanje funkcionalnosti tehnikihproizvoda i sistema spajanjem svih komponenti u jednu.

1.2. Historija mehatronike

12/50

Historijski razvoj mehanikih, elektronikih i mehatronikih sistema

Historija mehatronike

13/50

isti mehaniki sistemi

Mehaniki sistemi sa elektrikim pogonima

DC motor 1870

AC motor 1889

Mehaniki sistemi sa automatskim upravljanjem

Releji, solenoidiHidraulika, pneumatska i elektrika pojaala PI regulatori 1930

Mehaniki sistemi sa - elektronikim (analognim) upravljanjem, - sekvencijalnim upravljanjem

Tranzistori 1948

Tiristori 1955

Digitalni raunar 1955Procesni raunar 1959 Real-time softver 1966 Mikroraunar 1971 Digitalno decentralizirano upravljanje 1975

Mehaniki sistemi sa - digitalnim kontinuiranim upravljanjem, - digitalnim sekvencijalnim upravljanjem

Mehatroniki sistemi ukljuuju percepciju, kognitivne procese i zakljuivanje.

14/50

1.3. Mehatroniki sistemi

Razlika izmeu mehatronikih i tradicionalnih sistema upravljanja

SistemUlaz Izlaz

Povratna veza

Napajanje

SistemUlaz Izlaz

Napajanje

SistemUlaz Izlaz

Povratna veza

Napajanje

Realni svijet

Percepcija (opaanje)

Percepcija

Mehatroniki sistem upravljanja

Mehatroniki sistemi

15/50

Arhitektura mehatronikog sistema

Prikaz znanja

Percepcija

Senzori Aktuatori

Proces

Planiranje/upravljanje

Realni svijet

Proces nadzora/ vizualizacija

Upravljani sistem

Upravljaki sistem

Ugradivi senzori, aktuatori i procesori su integralni dijelovi mehatronikih sistema.

Mehatroniki sistemi

16/50

Proces formiranja ponaanja

6-blokovski dijagram formiranja ponaanja (vierezolucijska hijerarhija)

PERCEPCIJAPRIKAZZNANJA

DONOENJEODLUKE

AKTUACIJAREALNI SVIJETSENZORI

Mehatroniki sistemi

17/50

Funkcionalni dijagram semiotika (semiotics) prihvaena kao nova paradigma nauke u 21 stoljeu.

SINTAKSAZNAK

SEMANTIKAINTERPRETACIJA

PRAGMATIKAOBJEKT

REALNI SVIJETSENZORI

PERC

EPCI

JA

AKTU

ACIJ

A

GENERIRANJE

PONAANJA

KODIRANJE

KOD

IRAN

JE

GENERIRA

NJE

GEN

ERIR

ANJE

PRIM

JENA

PRIKAZ

PRIKAZ

ORGANIZACIJA ORGA

NIZAC

IJA

INTERPRETACIJA

INTE

RPRE

TACI

JA

ZNANJE

SLANJE I PRIMANJE

18/50

Mehatroniki sistemi

Osobine mehatronikih sistema i proizvoda: Funkcionalno meudjelovanje izmeu mehanikih,

elektronikih i informatikih tehnologija. Prostorno povezivanje podsistema u jednu jedinicu;

inteligencija vezana uz kontrolne funkcijemehatronikog sistema.

Prilagodljivost, pogodnost uz koju je moguemehatronike proizvode prilagoditi promjenjivimzadacima i situacijama.

Viefunkcionalnost koja se odnosi na funkcijemikroprocesora odreene kompjuterskim programom.

Nevidljive funkcije koje obavlja mikroelektronika, tekovidljive i razumljive za potroae.

Tehnoloka meuovisnost, usko povezana sadostupnim proizvodnim tehnologijama.

19/50

Mehatroniki sistemi

Primjeri mehatronikih sistema

Mehatroniki

sistemi

Mehatronike strojne

komponente Mehatroniki

pogoni

Mehatroniki potroai energije

Mehatroniki automobili

Mehatroniki vozovi

Mehatroniki robotski sistemi

Mehatroniki generatori kretanja

Poluaktivni hidrauliki priguivai, Automatizirani zupanici, Magnetski namoti.

Integrirani elektriki servo pogoni, Integrirani hidrauliki servo pogoni, Integrirani pneumatski servo pogoni, Roboti (vieosni, mobilni).

DC motori bez etkica, Integrirani AC motori, Mehatroniki motori sa unutarnjim sagorijevanjem.

Integrirani vieosni mehaniki alati, Integrirane hidraulike pumpe.

ABS koioni sistemi, Elektro-hidraulike konice (EHB), Aktivna suspenzija, Aktivno frontalno slijeenje, Elektrika i hibridna vozila.

Borbeni vozovi, Na magnetskoj levitaciji temeljeni vozovi (MAGLEV),Aktivni boogie.

Industrijski roboti, Mobilni roboti, ovjekoliki roboti, Vietjelesni roboti, Teleroboti, Mikro i nano roboti, Letjelice, Autonomna vozila, Mikro i telehirurki sistemi.

Ostali meh. sistemi

Hard diskovi, Medicinski instrumenti, Kamere, Automatizirani dijagnostiki sistemi, Klimatizirani sistemi sa inteligentnim upravljanjem,...

Mehatroniki sistemi

20/50

Distribucija mehanikih i elektronikih funkcija

Decentralizirani elektriki pogoni sa mikroraunarskim upravljanjem (vieosni sistemi, automatski zupanici, itd.).

Elastine (lagane) konstrukcije: priguenje sa elektronikom povratnom vezom (pogon niza povezanih vozila, elastini roboti, svemirske konstrukcije, itd.).

Ukupno linearno ponaanje nelinearnih mehanizama pomou odgovarajue povratne veze (hidrauliki i pneumatski aktuatori, ventili, itd.).

Adaptacije operatora kroz programibilne karakteristike (pedala gasa, manipulatori, itd.).

1.4. Funkcije mehatronikih sistema

21/50

Operacijska svojstva proces prilagoavanja ponaanja pomou sistema upravljanja sa povratnom vezom

Poveanje mehanike preciznosti uvoenjem povratne veze.

Adaptivna kompenzacija trenja. Modelsko i adaptivno upravljanje: omoguuje

irok opseg operacija (upravljanje protokom, silom i brzinom, motori, vozila, letjelice, itd.).

Visoke upravljake performanse zbog bliskosti postavne (referentne) veliine sa ogranienjima (motori, turbine, strojevi za proizvodnju papira, itd.).

22/50

Funkcije mehatronikih sistema

Nove funkcije ove funkcije ne bi bile mogue bez ugradivih (embedded) raunara

Upravljanje nemjerljivim varijablama (klizanje kotaa, unutarnje naprezanje ili temperatura, parametri priguenja, ugao i brzina proklizavanja vozila, itd.).

Napredna supervizija i dijagnostika kvara. Na kvarove tolerantni sistemi sa hardverskom i

analitikom redudancijom. Funkcije pruanja daljinskih usluga za potrebe

nadzora, odravanja, popravka, itd. Fleksibilna adaptacija za mijenjanje graninih uvjeta. Programibilne funkcije omoguuju promjene tokom

dizajna, te nakon prodaje proizvoda.

Funkcije mehatronikih sistema

23/50

Sa poboljanjem minijaturizacije, poveanjem robusnosti i raunarske moi mikroelektronikih komponenti postavljaju se novi zahtjevi u pogledu integracijskih formi.

Takoer uvoenje beinog prijenosa signala uvodi nove mogunosti u mehatronike sisteme.

Integracija unutar mehatronikog sistema se obavlja na dva naina: integracija komponenti i integracija informacijskog procesiranja.

Integracija komponenti (hardverska integracija) rezultira hardverskim dizajniranjem cjelokupnog mehatronikog sistema i ugradnjom senzora, aktuatora i mikroraunara u mehaniki proces.

Prostorna integracija je odreena sa procesom, senzorima i aktuatorima.

Integracijom mikroraunara i senzora dobivaju se inteligentni (smart) senzori, a integracijom mikroraunara i aktuatora inteligentni (smart) aktuatori.

24/50

1.5. Integracijske forme

Integracija koritenjem informacijskog procesiranja (softverska integracija) se temelji na naprednimupravljakim funkcijama.

Osim standardnog direktnog upravljanja i upravljanja u povratnoj vezi (nia razina obrade signala), dodatna obrada signala se zahtijeva u procesima temeljenim na znanju i on-line (real-time) procesiranju informacija (vie razine obrade signala).

On-line obrada podataka ukljuuje rjeavanje problema tipa nadzora sa dijagnosticiranjem kvarova, optimizacije i rukovanja procesom.

Procesi svojstveni bazi znanja su: napredna obrada informacija, metode dizajniranja, matematike modele procesa i kriterije performansi.

Na temelju ovih procesa se omoguuje ukorporiranje znanja u elektronike i mehanike komponente koritenjem softvera.

Integracijske forme

25/50

Mikroraunar Aktuator Proces Senzori

Integracija komponenti

Direktno i upravljanje u zatvorenoj petlji

NadzorDijagnostika

AdaptacijaOptimizacija

On-line obrada informacija

Matematiki modeli procesa

Metode sinteze (dizajna):-upravljanja-supervizije-optimizacija

IdentifikacijaEstimatori (obzerveri) stanja

Kriteriji kakvoe (performansi)

Baza znanja

Integracija na temelju obrade informacija

26/50

Integracijske forme

Dizajn mehatronikih sistema zahtijeva sistemski razvoj i koritenje modernih softverskih dizajnerskih alata.

Mehatroniki dizajn predstavlja iterativnu proceduru. V shema razvoja mehatronikih sistema se koristi za

dizajn, integraciju, validaciju, testiranje i evoluciju mehatronikih sistema.

Dizajn sistema ukljuuje distribuciju zadataka izmeu mehanikih, hidraulikih, pneumatskih, elektrikih i elektronikih komponenti, vrste i razmjetaj senzora i aktuatora, elektronike i softverske arhitekture, dizajn upravljakog inenjeringa i kreiranje sinegracije.

Modeliranje i simulacije igraju vanu ulogu u realizaciji razliitih vrsta prototipova.

1.6. Dizajn mehatronikih sistema

27/50

U ovom stadiju razvoja takoer je vaan i segment simulacija softvera u otvorenoj petlji, odnosno simulacija komponenti i upravljakih algoritama na odgovarajuem raunaru.

Dizajn komponenti koristi razliite CASE alate, kao to su CAD/CAE za mehaniku, CFD za fluide, VHDL za dizajn mikroelektronikih komponenti, CADCS alati za sintezu automatskog upravljanja, itd.

Nakon dizajna komponenti izrauju se prototipovi u laboratorijskim uvjetima.

Integracija sistema zapoinje sa kombiniranjem razliitih komponenti.

Zbog razliitog razvojnog statusa komponeti tokom simulacijskog dizajna, minimizacije iterativnih razvojnih ciklusa i predvienog vremenskog trajanja razvoja sistema, potrebno je koristiti razliite real-time simulacije.

Dizajn mehatronikih sistema

28/50

Jedna od vrsta real-time simulacija je RCP, brzi razvoj upravljakog prototipa (Rapid Control Prototyping) u kome realni proces operira zajedno sa simulacijskim upravljanjemsa visokobrzinskim hardverom i softverom.

Druga vrsta vrsta real-time simulacije je HiL, hardver u simulacijskoj petlji (Hardware in the Loop simulation), gdje se real-time simulacijski proces pokree zajedno sa realnim ECU (Electronic Control Unit) hardverom. Ovo predstavlja zahtjevan zadatak jer proces real-time simulacije mora biti jako precizan i izlazi senzora se moraju izvesti sa specijalnim sueljskim krugovima.

Integracija sistema obuhvaa prostornu integraciju hardverskih komponenti, ugradnjom senzora, aktuatora, kablova i sabirnica, u mehaniki sistem i kreiranje sinergijskih efekata i funkcionalne integracije koritenjem softvera sa algoritmima za upravljanje, nadzor, dijagnosticiranje kvarova, tolerantnost na kvarove i HMI operacije.


29/50

V shema razvoja

Zahtjevi - globalne funkcije - procijenjene vrijednosti - trokovi

Dizajn

sistema

Specifikacije - ispunjenje zahtjeva - izvori, ogranienja - pouzdanost, sigurnost

Dizajn sistema - dekompozicija sistema - moduli - mehanika vs. elektronika - sinergacija

Modeliranje i simulacija - modeli komponenti - analiza ponaanja - zahtjevi za dizajn komponenti

Dizajn komponenti (specifina domena) mehanika elektronika automatsko upravljanje HM suelje

Prototipovi - laboratorijska rjeenja - modifikacija ranijih proizvoda - kompjuterski/algoritamski prototipovi

Mehatronike komponente - mehanika - softversko upravljanje - elektronika - HM suelje

Testiranje/podeavanje komponenti- hardver u simulacijskoj petlji - analiza stresa

Integracija sistema (hardver) - ugradnja (sklapanje) - meusobno usklaivanje - optimizacija - sinergacija

Integracija sistema (softver) - analiza signala - filtriranje - podeavanje algoritama

Testiranje sistema - testiranje opreme - testiranje ponaanja - pouzdanost, sigurnost

Testiranje polja- finalni proizvod - normalna upotreba - statistika i certifikacija

Proizvodnja - simultano planiranje - tehnologije - montaa i kontrola kvalitete

I

n

t

e

g

r

a

c

i

j

a

s

i

s

t

e

m

a

Validacija

Verifikacija

Stupanj razvoja


30/50

Primjena algoritama upravljanja sa direktnom granom i granom povratne veze ovisi o pojedinanim svojstvima elektrikih, mehanikih, hidraulikih, pneumatskih i toplotnih sistema.

Svi se oni mogu predoiti na znanju temeljenoj vierazinskoj upravljakoj strukturi.

Ova upravljaka struktura se sastoji od: Baze znanja, Vierazinskog sistema upravljanja sa povratnim vezama.

Baza znanja obuhvaa: matematike modele procesa, algoritme identifikacije i estimacije parametara, metode sinteze regulatora i kriterija upravljakih performansi.

Sistem upravljanja se sastoji od regulatora niske i visoke razine, modula generiranje referentne vrijednosti i adaptacije parametara regulatora.

31/50

1.7. Upravljanje mehatronikim sistemima

Runoupravljanje Aktuatori Proces Senzori

Matematikimodeli

Estimacijaparametara

Sintezaregulatora

Kriterijperformansi

Niskorazinskiregulator

Visokorazinskiregulator

Generator ref. vrijednost

Adaptacijaregulatora

S

i

s

t

e

m

u

p

r

a

v

l

j

a

n

j

a

s

a

p

o

v

r

a

t

n

o

m

v

e

z

o

m

Baza znanja

y

y2

y1

w2

w1

u,y

Upravljanje mehatronikim sistemima

32/50

Sinteza mehatronikog sistema upravljanja je limitiranja raunarskom moi, real-time zahtjevima, nelinearnou procesa, ogranienom brzinom i radnim opsegom aktuatora, robusnou, transparentnou rjeenja, odravanjem, itd.

Najvanija svojstvo mehatronikog sistema je istovremeni (paralelni) dizajn mehatronikog procesa i upravljanja.

Ovo zani da statiko i dinamiko ponaanje procesa, tip i pozicija aktuatora i senzora u sistemu, se dizajniraju na odgovarajui nain rezultirajui u CDF (Control Dynamic Friendly) ukupnom ponaanju.

Cilj niske razine upravljanja je omoguiti sigurno dinamiko ponaanje sa kompenzacijom nelinearnosti tipa trenja, smanjenjem osjetljivosti parametara i stabilizacijom istih.

Tipini primjeri zadataka na ovoj razini su: priguenje visokofrekvencijskih oscilacija, kompenzacija nelinearnih statikih karakteristika, kompenzacija utjecaja trenja, stabilizacija, prekidno upravljanje aktuatorom, itd.

33/50


Zadatak regulatora vie razine je proizvesti dobro ukupno dinamiko ponaanje s obzirom na promjene referentne pozicije i kompenziranje djelovanja vanjskih poremeaja, npr. promjena mase tereta.

Visokorazinski regulator se moe realizirati kao parametarski optimizirani PID regulator, modelski zasnovan regulator ili regulator u prostoru stanja sa ili bez obzervera stanja.

Tipini zadaci visokorazinskog regulatora ukljuuju: predvianje/praenje parametara na temelju mjerenja i parametarsku sinteza adaptivnih sistema upravljanja.

Vano je napomenuti da mehatroniki sistemi koriste iroku paletu regulatora, poevi od jednostavnih proporcionalnih do inteligentnih adaptivnih regulatora.

Vane komponente sistema upravljanja su i nadzor i detekcija kvarova.


34/50

Mehatroniki

automobili

Mehatroniki prijenosni mehanizmi

Mehatronika suspenzija

Mehatronike konice

Mehatroniki vozovi

Mehatroniki ispusni ureaji

Elektronika regulacija brzine, Mehatroniko ubrizgavanje goriva, Mehatroniki ventilski prijenosnici snage, Turbo punja promjenjive geometrije (VGT), Preiavanje ispusnih gasova, Upravljanje emisijom isparavanja, Elektrike pumpe,itd.

Automatizirani hidrauliki mijenja, Automatizirano mehaniko pomjeranje mjenjaa, Kontinuirano promjenjiva transmisija (CVT),Automatsko upravljanje vuom (ATC), Automatizirano upravljanje brzinom i odstojanjem (ACC),itd.

Poluaktivni ublaiva udara, Aktivna hidraulika suspenzija (ABC),Aktivna pneumatska suspenzija, Dinamiko upravljanje vonjom (DDC) ili upravljanje kotrljanjem, itd.

Hidrauliki ABS koioni sistem, Elektroniki program stabilnosti (ESP), Elektro-hidraulike konice (EHB), Elektromehanike konice (EMB), Elektrike konice za parkiranje, itd.

Borbeni vozovi,Na magnetskoj levitaciji temeljeni vozovi (MAGLEV),Aktivni boogie.

35/50

1.8. Mehatroniki automobilski sistemi

Prvi mehatroniki proizvod u automobilskoj industriji bio je ABS (Antilock-Brakeing System) koioni sistem (1979. godina).

Nakon toga slijede: ATC, ASR (Automatic Traction Control) 1986. godine. ABC (Active Body Control) 1999. godine. AFS (Active Front Steering) 2003. godine. DDC (Active Anti Roll Bars) 2003. godine, itd.

Od posebne vanosti su i mehatroniki sistemi ubrizgavanja goriva: za dizel motore 1997. godine, za benzinske motore 2000 godine.

20-25% ukupne cijene suvremenih automobila otpada na mehatronike komponente (elektrike i elektronike).

Mehatroniki automobilski sistemi

36/50

Automobili visoke klase sadre: 2.5 km labela, 40 senzora, 100-150 elektromotora, 4 sabirnika (mrena) sistema sa 2500 signala, 45-75 mikroelektronikih upravljakih jedinica

(mikroprocesori, mikrokontroleri, itd.). Tendencija je da mehatronike komponente 2010. godine

sudjeluju u 30-35 % ukupne cijene automobila. Ostale vane funkcije automatskog upravljanja u

automobilskoj industriji su: mehatronika suspenzija, mehatroniki koioni sistemi, mehatroniki sistemi upravljanja volanom, itd.

37/50


Automobilski sistemi tehnologija dananjice

Automatsko slijeenje vozila, Zabava u automobilu,

Upravljanje (pogonjenje) preko ice, Druga generacija ABS-a,

XM satelitski radio, Displeji u visini glave,

Telematika (OnStar), Nona vizija,

Softversko upravljanje prijenosom, Senzor detekcije sudara vonjom unatrag

Softversko upravljanje vozilom, Navigacija,

Na kiu osjetljivi brisai, Kontrola pritiska u gumama.


38/50

Automobilski sistemi tehnologija dananjice

BordnetzECU

Monitoringund

Diagnose

BremsenECU

4

redundantesBordnetz

12V und 48VECU

ECU

ECU

c

ECU

Bettigungs-einheit

- 8 vorova CAN mree,- 4 elektromehanie konice,- 2 redundantne upravljake jedinice vozila,- pedal simulator, zrani jastuci,- na kvarove tolerantna 2-naponska izvora na ploi,- dijagnostiki sistem, ABS koioni sistem, ...


39/50

Upravljanje otvaranjem ventila za dovod goriva preko ice.

Senzor ubrzanja

UpravljakajedinicaServo motor

ventila za dovod goriva

Hy/Wire (General Motors)- skateboard koncept,- gorivna elija 94 kW,- integrirano distribuirano upravljanje,- masa: 2 tone,

40/50


Automobilski sistem upravljan preko ica

Drive-by-wire zamjenjuje tradicionalne mehanike veze sa elektronikim kontrolerima, aktuatorima i senzorima.

Kljuni elementi u ovom sistemu su inteligentni (smart), samotestirajui senzori i aktuatori.


41/50

Pet glavnih tehnologija u automobilskoj industriji u slijedeih 5-10 godina:

1. Hibridna elija benzin/druga vrsta goriva.2. Mehanika povezanost sa Drive-by-wire

sistemom.3. Vlastiti elektriki/hardverski/softverski sistem

za standardizaciju arhitektura.4. Usvajanje i implementacija IT standarda u

automobilskoj tehnologiji (XML, Web servisi, itd.).

5. Stalna konekcija automobila sa Internetom.

42/50


Primjena u robotici Telemedicina/telehirurgija,

Mikrohirurgija,

ovjekoliki roboti (humanoids),

Automatizirana proizvodnja,

Bespilotne letjelice i vozila (unmanned vehicles),

Svemirska istraivanja.

1.9. Mehatroniki robotski sistemi

43/50

Primjena u robotici

Robotski manipulatori (industrijski roboti)


44/50

Primjena u robotici

Roboti s kotaima Hodajui roboti

45/50


Primjena u robotici

ovjekoliki robot

Bespilotno vozilo

Podvodna ronilica (robot)


46/50

Primjena u robotici

Automatizirani proizvodni proces Telehirurgija/mikrohirurgija

47/50


Primjena u robotici

Svemirska istraivanja Letjelice


48/50

Svemirska istraivanja

49/50


Biomehatronika

Mikromehatronika

Optomehatronika

Medicinska mehatronika

Vojna mehatronika

Inteligentna mehatronika

1.10. Budui pravci razvoja mehatronike

50/50

lekcijam1 - mehatronika

Documents