Введение в профильную подготовку

Принципы мехатронного подхода к проектированию.

Первый принцип - это системный подход к созданию техники, т.е. ее синтез на основе общесистемных критериев без декомпозиции. Этот принцип является одним из основополагающих прежде всего для мехатроники, а также для систем экстремальной робототехники, требующих миниатюризации массо-габаритных параметров, энергопотребления и т.п. Его реализация стала возможной только на определенном этапе развития науки, и на пути его реализации стоит еще много проблем, в том числе в части формирования общесистемных критериев и разработки методов синтеза технических систем на их основе.

Второй принцип - это поэтапность миниатюризации техники путем последовательного освоения разного порядка размерностей в виде отдельных ее поколений. Этот принцип непосредственно вытекает из естественного процесса непрерывного совершенствования технологий в направлении повышения точности. Каждое поколение любого вида техники требует соответствующих новых технологий. При этом для реализации последних необходимо технологическое оборудование, основанное на технике предыдущей размерности. Так, реализация этого принципа в микромехатронике предполагает развитие микросистемных технологий на основе 2D технологий микроэлектроники, созданных на предыдущем этапе развития техники. Это казалось бы бесспорное положение, однако как часто им пренебрегали в стремлении перепрыгнуть через очередной этап в закономерности развития техники! И каждый раз это приводило только к потере времени.

Третий принцип - унификация функциональных компонентов. Этот принцип частично был уже рассмотрен. В ходе миниатюризации для систем до дециметровой размерности этот принцип реализуется в виде модульного построения систем. Для робототехники этот принцип построения имеет особенно большое значение из-за следующих особенностей применения средств робототехники прежде всего в экстремальных условиях:

широкая и меняющаяся номенклатура;

сложность технических требований, которые часто находятся на пределе возможностей современной техники;

зачастую единичный характер потребностей в отдельных типах робототехнических систем.

Содержание