Cơ điện tử (Mechatronics) là 1 kịch bản tự nhiên trong quá trình phát triển của kỹ thuật hiện đại. Sự phát triển của máy tính, sau đó là máy tính siêu nhỏ máy tính tích hợp, công nghệ thông tin , công nghệ phần mềm, buộc Cơ điện tử phải phát triển như một yêu cầu cấp thiết vào những năm cuối thế kỷ 20.
Đứng trước ngưỡng cửa của thê kỷ 21, với những tiến bộ được mong chờ trong các hệ cơ –sinh học tích hợp, máy tính lượng tử, hệ thống pico và nano, và những công nghệ khác đang triển khai, tương lai của cơ điện tử đầy tiềm năng .
Định nghĩa cơ bản
Định nghĩa cơ điện tử đã bắt đầu được quan tâm kể từ định nghĩa ban đầu được đưa ra bởi công ty điện YASAKAWA. Trong các tài liệu thương mại, Yasakawa định nghĩa Cơ điện tử như sau:
Từ Mechatronics được tạo ra bởi “mecha” từ “mechanism (cơ cấu) và “tronics” từ electronics(điện tử). Nói cách khác, công nghệ và các sản phẩm được phát triển sẽ được kết hợp nhiều phần điện tử và cơ khí, ở mức độ tích hợp rất cao, không thể nói đâu là điểm bắt đầu và đâu là kết thúc, không có 1 ranh rới rõ ràng.
Định nghĩa tiếp theo về cơ điện tử được tiếp tục phát triển sau khi Yasakawa đưa ra định nghĩa đầu tiên. Một trong nhưng định nghĩa Cơ điện tử,được trích dẫn , phát biểu bởi Harashima, Tomizuka và Fukada năm 1996 [3]. Trong đó, Cơ điện tử được định nghĩa là: Sự tích hợp của cơ khí, điện tử và điều khiển thông minh trong thiết kế và gia công các sản phẩm và các quá trình công nghiệp.
Trong cùng năm, 1 định nghĩa khác được đưa ra bởi Auslender và Kempf: Cơ điện tử là ứng dụng của của việc tạo quyết định phức tạp tới việc điều hành các hệ thống vật lý.
Tiếp tục một định nghĩa khác,xuất hiện 1997, của Shetty và Kolk: Cơ điện tử là 1 phương pháp tư duy, dùng cho việc thiết kế tối ưu các sản phẩm cơ khí điện tử.
Gần đây, chúng tôi tìm được 1 định nghĩa khác của W.Bolton: Một hệ thông cơ điện tử không chỉ là sự kết duyên giữa cơ khí và điện tử, hơn thế nó là 1 hệ thông đièu khiển. Là 1 sự tích hợp toàn diện tất cả chúng lại với nhau.
Cơ điện tử, thuật ngữ được khai sinh tại Nhật Bản vào những năm 70, đã phát triển qua hơn 30 năm, dẫn tới sự xuất hiện rộng rãi các sản phẩm thông minh. Mechatronics là gì?. Đó là sự phát triển tự nhiên theo sự tiến bộ của của kỹ thuật hiện đại. Đối với một số kỹ sư, Cơ điện tử thì chẳng có gì mới cả, với những người khác, nó lại là phương pháp triết học khi thiết kế, và được xem như kim chỉ nam cho những công việc của họ. Tất nhiên, Cơ điện tử chỉ là quá trình tiến hoá chứ không phải một cuộc cách mạng. Rõ ràng là không tồn tại 1 định nghĩa bao hàm tất cả các khía cạnh của Cơ điện tử. Cơ điện tử được hiểu như là sự tích hợp của hệ cơ khí, điện và máy tính. Có vô số các thành phần làm nên mộth hệ cơ điện tử như: hệ thống vật lý,sensor, cơ cấu chấp hành, hệ thống tín hiệu, máy tính, hệ thống logic, phần mềm và dữ liệu. Các kỹ sư và các nhà khoa học từ tất cả các ngành đều có thể đóng góp cho Cơ điện tử.
Trong tương lại, sự phát triển của hệ thống cơ điện tử sẽ được hỗ trợ thêm từ sự phát triển của các lĩnh vực nghiên cứu khác. Ví dụ như, việc phát minh ra bộ vi xử lý đã có ảnh hưởng sâu sắc tới việc thiết kế lại hệ thống cơ và thiết kế một hệ cơ điện tử mới. CHúng ta mong chờ sự phát triển tiên tiến với nhưng bộ vi xử lý và vi điều khiển có giá thành hợp lý, sự phát triển của sensor, động cơ, được thúc đẩy bởi những tiến bộ trong các ứng dụng MEMS, phương pháp tư duy điều khiển thích nghi và nhưng phương pháp lập trình theo thời gian thực, công nghệ không dây, công nghệ mạng, công nghệ CAE cho việc mô hình hoá hệ thống cấp cao, tạo mẫu và kiểm tra ảo. Sự phát triển nhanh chóng liên tục trong lĩnh vực này sẽ thúc đẩy những bước tiến vượt bậc đối với sự phát triển các sản phẩm thông minh. Internet là 1 công nghẹ mà khi kết hợp với công nghệ không dâycó thể dẫn đến sự phát triển của những sản p hẩm cơ điện tử mới. Trong khi ở lĩnh vực tự động hoá cho ta thấy vô số nhưng sản phẩm ứng dụng sự phát triển của Cơ điện tử, thì trong các hệ thống thông minh, trong cũng có rất nhiều những ví dụ về sự phát triển của cơ điện tử, bao gồm như máy rửa bát, máy hút bụi, lò vi sóng, các thiết bị kết nối không dây trong nhà. Trong vùng “người và máy”, chúng ta mong đợi sự phát triển trong các lĩnh vực như: phẫu thuật có sự trợ giúp của robot, các động cơ và sensor có thể cấy ghép. Rất nhiều các lĩnh vực khác cũng sẽ hưởng lợi từ sự phát triển của Cơ điện tử như Robotics, giacông, công nghệ không gian và giao thông.
Tương lai của Cơ điện tử là rất rộng mở.
Vũ Quý Hưng (dịch và tổng hợp)
Đứng trước ngưỡng cửa của thê kỷ 21, với những tiến bộ được mong chờ trong các hệ cơ –sinh học tích hợp, máy tính lượng tử, hệ thống pico và nano, và những công nghệ khác đang triển khai, tương lai của cơ điện tử đầy tiềm năng .
Định nghĩa cơ bản
Định nghĩa cơ điện tử đã bắt đầu được quan tâm kể từ định nghĩa ban đầu được đưa ra bởi công ty điện YASAKAWA. Trong các tài liệu thương mại, Yasakawa định nghĩa Cơ điện tử như sau:
Từ Mechatronics được tạo ra bởi “mecha” từ “mechanism (cơ cấu) và “tronics” từ electronics(điện tử). Nói cách khác, công nghệ và các sản phẩm được phát triển sẽ được kết hợp nhiều phần điện tử và cơ khí, ở mức độ tích hợp rất cao, không thể nói đâu là điểm bắt đầu và đâu là kết thúc, không có 1 ranh rới rõ ràng.
Định nghĩa tiếp theo về cơ điện tử được tiếp tục phát triển sau khi Yasakawa đưa ra định nghĩa đầu tiên. Một trong nhưng định nghĩa Cơ điện tử,được trích dẫn , phát biểu bởi Harashima, Tomizuka và Fukada năm 1996 [3]. Trong đó, Cơ điện tử được định nghĩa là: Sự tích hợp của cơ khí, điện tử và điều khiển thông minh trong thiết kế và gia công các sản phẩm và các quá trình công nghiệp.
Trong cùng năm, 1 định nghĩa khác được đưa ra bởi Auslender và Kempf: Cơ điện tử là ứng dụng của của việc tạo quyết định phức tạp tới việc điều hành các hệ thống vật lý.
Tiếp tục một định nghĩa khác,xuất hiện 1997, của Shetty và Kolk: Cơ điện tử là 1 phương pháp tư duy, dùng cho việc thiết kế tối ưu các sản phẩm cơ khí điện tử.
Gần đây, chúng tôi tìm được 1 định nghĩa khác của W.Bolton: Một hệ thông cơ điện tử không chỉ là sự kết duyên giữa cơ khí và điện tử, hơn thế nó là 1 hệ thông đièu khiển. Là 1 sự tích hợp toàn diện tất cả chúng lại với nhau.
Cơ điện tử, thuật ngữ được khai sinh tại Nhật Bản vào những năm 70, đã phát triển qua hơn 30 năm, dẫn tới sự xuất hiện rộng rãi các sản phẩm thông minh. Mechatronics là gì?. Đó là sự phát triển tự nhiên theo sự tiến bộ của của kỹ thuật hiện đại. Đối với một số kỹ sư, Cơ điện tử thì chẳng có gì mới cả, với những người khác, nó lại là phương pháp triết học khi thiết kế, và được xem như kim chỉ nam cho những công việc của họ. Tất nhiên, Cơ điện tử chỉ là quá trình tiến hoá chứ không phải một cuộc cách mạng. Rõ ràng là không tồn tại 1 định nghĩa bao hàm tất cả các khía cạnh của Cơ điện tử. Cơ điện tử được hiểu như là sự tích hợp của hệ cơ khí, điện và máy tính. Có vô số các thành phần làm nên mộth hệ cơ điện tử như: hệ thống vật lý,sensor, cơ cấu chấp hành, hệ thống tín hiệu, máy tính, hệ thống logic, phần mềm và dữ liệu. Các kỹ sư và các nhà khoa học từ tất cả các ngành đều có thể đóng góp cho Cơ điện tử.
Trong tương lại, sự phát triển của hệ thống cơ điện tử sẽ được hỗ trợ thêm từ sự phát triển của các lĩnh vực nghiên cứu khác. Ví dụ như, việc phát minh ra bộ vi xử lý đã có ảnh hưởng sâu sắc tới việc thiết kế lại hệ thống cơ và thiết kế một hệ cơ điện tử mới. CHúng ta mong chờ sự phát triển tiên tiến với nhưng bộ vi xử lý và vi điều khiển có giá thành hợp lý, sự phát triển của sensor, động cơ, được thúc đẩy bởi những tiến bộ trong các ứng dụng MEMS, phương pháp tư duy điều khiển thích nghi và nhưng phương pháp lập trình theo thời gian thực, công nghệ không dây, công nghệ mạng, công nghệ CAE cho việc mô hình hoá hệ thống cấp cao, tạo mẫu và kiểm tra ảo. Sự phát triển nhanh chóng liên tục trong lĩnh vực này sẽ thúc đẩy những bước tiến vượt bậc đối với sự phát triển các sản phẩm thông minh. Internet là 1 công nghẹ mà khi kết hợp với công nghệ không dâycó thể dẫn đến sự phát triển của những sản p hẩm cơ điện tử mới. Trong khi ở lĩnh vực tự động hoá cho ta thấy vô số nhưng sản phẩm ứng dụng sự phát triển của Cơ điện tử, thì trong các hệ thống thông minh, trong cũng có rất nhiều những ví dụ về sự phát triển của cơ điện tử, bao gồm như máy rửa bát, máy hút bụi, lò vi sóng, các thiết bị kết nối không dây trong nhà. Trong vùng “người và máy”, chúng ta mong đợi sự phát triển trong các lĩnh vực như: phẫu thuật có sự trợ giúp của robot, các động cơ và sensor có thể cấy ghép. Rất nhiều các lĩnh vực khác cũng sẽ hưởng lợi từ sự phát triển của Cơ điện tử như Robotics, giacông, công nghệ không gian và giao thông.
Tương lai của Cơ điện tử là rất rộng mở.
Vũ Quý Hưng (dịch và tổng hợp)
