MEKATRONİK

Mekatronik Nedir ?

• “Mekatronik”, en basit anlatımıyla; makina, elektronik ve yazılım kombinasyonundan oluşan sistemler ile ilgilenen bir mühendislik dalıdır. Mekatronik; makina mühendisliği, elektronik, kontrol ve bilgisayar sistemlerinin sinerjik bir kombinasyonu; işlevleri mekanik, elektronik, bilgisayar ve yazılım teknolojisinin entegrasyonuna dayanan ve gelişmiş ürün, işlem ve sistemleri kurmak için kullanılan ürünlerin dizaynı ile ilgilenen disiplinler arası bir mühendislik dalıdır.
• Mekatronik; gelişmiş ürün, kalite ve yüksek performansa ulaşmak için tasarlanan; hesaplama, mekanizasyon, tahrik, algılama ve kontrol parametrelerini aynı anda bulunduran sistem ve ürünlerin dizaynıyla ilgilenen entegre bir çalışmadır. Mekatroniğin ana prensibi şekilde de görüldüğü gibi çeşitli tasarım veya dizayn yoluyla bu disiplinlerin entegrasyonudur.
• Bir mekatronik mühendisinin sahip olması gereken özellik şu iki temel unsur arasındaki dengeyi kurabilmesidir; modelleme-analiz ve deneysel çalışma-donanım uygulama yeteneğidir. Bir mekatronik sistemin dizaynındaki sinerji ve entegrasyon geleneksel bir disiplinden çok disiplinler birleşkesidir. Mekatronik sitemlerin elemanlarını sensörler, tahrik elemanları, mikrokontrolör (mikroişlemciler) ve gerçek zamanlı kontrol yazılımları oluşturur. Tahrik elemanları genellikle yüksek kesinlik özelliklerine sahip elektrik motorları ve selenoidlerdir. Yapılan çalışmaya göre uygun sensörler (ışık, ivme, ağırlık, renk, sıcaklık ve görüntü v.b. sensörleri) kullanılır. Mekatronik sistem veya ürünleri eski tip elektromekanik sistem veya ürünlerden ayıran özelliklerden bir tanesi, mekanik bazı fonksiyonların elektronik ve yazılım fonksiyonlarıyla değiştirilmesidir. Bu da hem dizayn hem de işlem açısından daha fazla esneklik imkanı verir. Mekatroniğin diğer özelliği performans hız ve kesinliğinin artmasıdır. Üçüncü bir üstünlüğü, otomatik veri toplama ve raporlama yeteneğidir. Ek olarak ileri mekatronik sistemleri karmaşık sistemlerde dağınık kontrol yapabilme yeteneğine sahiptir.
• Mekatronik sistemler çok geniş ve gelişen bir uygulama alanında kullanılmaktadır. Robotlar, endüstriyel üretim makineleri, kameralar, bilgisayar disk sürücüleri örnek olarak gösterilebilir.

Mekatroniğin Tarihçesi?

• Japonya mekatronik biliminin kurulma ve gelişmesinde önemli bir rol oynamıştır. İlk kez 1969 yılında Japon Yasukawa Elektrik Şirketi’nden bir mühendis makina ve elektronik mühendisliği alanlarının birleşmesi anlamında “mekatronik” kelimesini kullanmıştır.
• Mekatronik 1980’li yılların başlarına kadar elektriklendirilmiş mekanizma anlamına gelmekteydi. 1980’lerin ortalarında, mekanik ve elektronik arasındaki sınırı ifade etmeye başlamış, bu yıllar boyunca, mekanik sistemlerin performansını artırmak, boyutlarını küçültmek ve maliyetlerini azaltmak için mikrokontrolörlerin bu sistemlere eklendiği ortak bir disiplin haline gelmiştir. Mekatroniğin bu on yıl sürecindeki uygulamalardaki hızlı gelişimi, disket sürücülerini, sayısal kontrollü makina gereçlerini, endüstriyel robotlarını, otomobil motorlarını ve kilitlenmeyen fren sistemlerini (ABS) de içine almıştır. 1990’ların önemli bir özelliği olan komünikasyon teknolojileri kullanımının giderek artması dolayısıyla geniş ağlara bağlı sistemler kurmak mümkün olmuştur.
• Bügün “Mekatronik” terimi çoğu kendi alanında büyük gelişme gösteren bir çok teknolojik alanı kapsamaktadır. Her teknoloji alanı mekanik ile elektroniği birleştirme temel mantığına sahip olmuştur, ama şimdi bu daha fazlasını kapsamakta özellikle yazılım ve bilgi teknolojilerini de içine almaktadır.
• Mekatroniğin kısa tarihi boyunca oluşan bir önemli eğilim de sistemlerin ve bileşenlerinin minyatürleştirilmesidir. Aslında bazı sistemler (sensör, aktüatör ve kontrol devreleri de dahil) o kadar ufaltılmıştır ki bunlar gelişmiş yarıiletken üretim teknikleriyle tek bir silikon çip içinde bile yerleştirilebilir hale gelinmiştir. Mesela ince bir yavaşlama ölçüm cihazı otomobillerdeki hava yastığını aktif hale getirebilmektedir.
• Diğer önemli bir eğilim ise, CCD görüntü algılama ve LED-bağlı nesne ve mesafe sensörleri, malzeme işlemek için kullanılan elektromekanik tahrik elemanları yerine kullanılmaya başlanan laser tahrik elemanları, fiber-optik ve alt sistem bağlantıları için kullanılan LED gibi iletişim sistemleri ile çeşitli LCD, floresan, plazma ve diğer gösterge cihazları da dahil olmak üzre optoelektronik bileşenlerin kullanılmasındaki hızlı artış olmuştur.
• “Mekatronik” kelimesi aynı zamanda Avrupa Kıtası’nda da yıllardır kullanılmaktadır. Her ne kadar Amerika ve İngiltere’de ayrı bir çalışma ve uygulama alanı olarak kabulü yavaş gerçekleşse de, lisans, yüksek lisans ve doktora seviyesinde açılmakta olan ders sayısındaki artış, mekatroniğin bütün dünyada ayrı bir disiplin olarak kabul edildiğinin bir göstergesidir.