Meccatronica

Uno dei maggior usi della meccatronica si ha nei robot

La meccatronica è la disciplina che studia il modo di far interagire tre sottodiscipline – la meccanica, l'elettronica e l'informatica – al fine di automatizzare i sistemi di produzione per semplificare e sostituire il lavoro umano. È anche una scienza ingegneristica, con corsi di laurea in ingegneria meccatronica offerti in talune università italiane e nel mondo. È il connubio tra ingegneria meccanica, l'ingegneria elettronica e l'ingegneria informatica con specializzazioni nel ramo della robotica, elettronica, computer, telecomunicazioni, sistemi, controlli, e produzione.[1][2] Come la tecnologia avanza nel tempo, nascono nuove discipline tecniche che si adattano a ambiti specifici. Originariamente il nome stesso di meccatronica nasceva solo dall'unione dei termini meccanica e elettronica, solo successivamente venne aggiunta l'informatica nella definizione, e altre successive.

StoriaModifica

Il termine in lingua inglese mechatronics origina dal Wasei-eigo e fu coniato da Tetsuro Mori, ingegnere della Yaskawa Electric Corporation. La parola venne brevettata come marchio in Giappone con numero "46-32714" nel 1971. Successivamente la società lasciò il termine libero da vincoli legali e venne di uso comune internazionalmente.

La norma tecnica francese NF E 01-010 da una definizione del termine:

«démarche visant l’intégration en synergie de la mécanique, l’électronique, l’automatique et l’informatique dans la conception et la fabrication d’un produit en vue d’augmenter et/ou d’optimiser sa fonctionnalité»

Nel linguaggio comune la parola meccatronica è una parola macedonia sinonimo di automazione, robotica e elettromeccanica.[3][4]

DescrizioneModifica

 
Diagramma di Eulero fatto dal Rensselaer Polytechnic Institute che spiega cosa sia la meccatronica

La meccatronica nasce dalla necessità di creare un know-how nell'ambito della modellistica, simulazione e prototipazione dei sistemi di controllo, orientandosi prevalentemente ai sistemi di controllo del movimento, definiti come Motion Control. I principali campi di applicazione sono la robotica, l'automazione industriale, la biomeccatronica, l'avionica, i sistemi meccanici automatici degli autoveicoli.

L'ingegnere meccatronico o l'esperto di settore si occupa principalmente di progettare e realizzare sistemi di controllo automatico utilizzando come strumenti di lavoro sia software di sviluppo quali MATLAB/Simulink sia centraline elettroniche per l'implementazione del sistema reale e la verifica del funzionamento in tempo reale.

Il classico sistema di controllo meccatronico può essere raffigurato da un anello chiuso, retroazione (feedback), ed è costituito da diversi blocchi principali: l'impianto da controllare (es. un motore elettrico), l'attuatore dell'impianto (es. elettronica di potenza), il controllore dell'impianto, progettato in ambiente di simulazione e implementato su centralina (DSP - Digital Signal Processor), infine il sensore, che misura uno stato del sistema (es. la velocità di rotazione del motore).

ApplicazioniModifica

CuriositàModifica

Tony Stark (Iron Man) è un abile ingegnere meccatronico, il suo laboratorio infatti è pieno di macchine automatizzate. Eggman, personaggio principale e cattivo simpatico della serie Sonic, è un abile ingegnere Meccanologo. Dr. Wily, personaggio del gioco Megaman, è anche lui un esperto di meccatronica. Nell'anime Sword Art Online, invece, il protagonista Kazuto Kirigaya studia meccatronica. Nella serie cinematografica italiana Smetto quando voglio Lucio Napoli, interpretato da Giampaolo Morelli, è un ingegnere meccatronico.

NoteModifica

  1. ^ Mechanical and Mechatronics Engineering, Mechatronics Engineering, in Future undergraduate students, University of Waterloo. URL consultato il 21 novembre 2019.
  2. ^ Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies TUL, Mechatronics (Bc., Ing., PhD.), su mechatronics.tul.cz. URL consultato il 15 aprile 2011.
  3. ^ "Electromechanical/Mechatronics Technology" Archiviato il 16 maggio 2014 in Internet Archive.. lcti.org
  4. ^ Lawrence J. Kamm, Understanding Electro-Mechanical Engineering: An Introduction to Mechatronics, John Wiley & Sons, 1996, ISBN 978-0-7803-1031-5.

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Collegamenti esterniModifica

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