¿QUE COMPONENTES TIENE LA MECATRONICA?

AQUI PODEMOS VER CUATRO COMPONENTES PRINSIPALES DE LA MECATRONICA:

MECANISMOS

En el area de mecanismos, los principales problemas son reduccion de complejidad la cual se refiere al numero de elementos del mecanismo mediante el uso de control inteligente.La eliminación del mecanismo implica el uso directo de actuadores capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, de energía eléctrica y gaseosa y controles mas sofisticados y  La síntesis de mecanismos mecatrónicos consiste en utilizar actuadores directamente en el mecanismo para mejorar su movimiento; un ejemplo de síntesis es el desarrollo de rodamientos con actuación magnética para eliminar la fricción
  

ACTUADORES


Todo mecanismo requiere de una fuente de potencia para operar. Inicialmente esta fuente de potencia fue de origen animal, posteriormente se aprovechó la fuerza generada por el flujo de aire o agua, pasando luego a la generación de potencia con vapor, por combustión interna y actualmente con electricidad. Si esta fuente de potencia es modulable o controlable, se tiene un actuador. Los principales desarrollos de los actuadores en la Mecatrónica son: manejo directo, eliminando mecanismos, utilizando actuadores electromagnéticos, piezoeléctricos y ultrasónicos.También deben considerarse los actuadores neumáticos u oleo-hidráulicos. Un tipo de actuadores muy utilizados son los motores eléctricos; se han desarrollado investigaciones en nuevos modelos matemáticos, nuevos tipos de manejadores y en nuevos tipos de control. Un tipo de actuador que se ha utilizado mucho en nanomaquinaria son los actuadores electrostáticos.


CONTROLES


Se tienen dos tendencias importantes: el uso de las técnicas más modernas de la teoria del control automático y el desarrollo de controles inteligentes, que busca mejorar la percepción del medio ambiente y obtener una mejor autonomía. Algunos de los avances más importantes en la rama del control automático son: redes  neuronales, modos deslizantes, control de sistemas a eventos discretos, control adaptable , logica difusa y control robusto


SENSORES
son dispositivos que permiten medir el estado del mecanismo o del medio ambiente. La incorporación de sensores a los mecanismos es el resultado de utilizar controles de lazo cerrado. Un ejemplo muy desarrollado es el uso de la visión artificial, la cual se usa para determinar la posición y la orientación del mecanismo, del ambiente o de las herramientas, sin embargo, no siempre es posible medir directamente alguna variable se estima su valor por medio de observadores del estado y filtros. Por otro lado, se tiene la fusión de sensores. Un problema que se ha manejado recientemente es el desarrollo de referenciales \emph{fijos} para determinar la posición y orientación en problemas de navegación, siendo resuelto por medio de sistemas de posicionamiento global (GPS, por sus siglas en inglés).

DEFINICIÓN DE MECATRONICA

El termino "mecatrónica" fue acuñado en Japón a principios de los 80’s y comenzó a ser usado en Europa y USA un poco después.

"El espíritu de la mecatrónica rechaza dividir a la ingeniería en disciplinas separadas". Pero una definición aproximada seria la utilizada por la comunidad europea: "mecatrónica es la integración cinegética de la ingeniería mecánica con la electrónica y con el control de computadores inteligentes para el diseño y la manufactura de productos y procesos".

Una definición más amplia de mecatrónica en el diseño de productos y máquinas ha sido adaptada así para estas notas: "mecatrónica es el diseño y manufactura de productos y sistemas que posee una funcionalidad mecánica y un control algorítmico integrado".

CONCEPTO DE MECATRONICA

La mecatrónica de por sí no apunta a ser precisamente una tecnología y/o ingeniería, es la síntesis de tecnologías, usando no solamente tecnología mecánica convencional, sino también tecnología de ingeniería existente tal como electrónica, ingeniería de sistemas, etc. Libremente para los propósitos necesarios. O sea, se requieren dos conceptos básicos para mezclar las tecnologías en este rango amplio y organizarlas, el concepto de sistema y el de interface.

Las características del sistema mecatrónico son: mecanismo preciso de operación como elemento componente de la función principal, y del propósito más importante, y la función de información de control avanzada.

Donde los elementos componentes ejecutan cada una de las funciones independientemente. La comparación entre los elementos componentes del sistema mecatrónico y los del ser humano. El computador responde al cerebro, los sensores a los cinco sentidos, los ejecutores a los músculos, el mecanismo al esqueleto, y la fuente de energía al metabolismo. Ya que el robot es el típico sistema mecatrónica que logra hacer actividades humanas con la ingeniería, la meta del sistema mecatrónico es el desarrollado bien balanceado y la conexión orgánica. 

APLICACIONES DE LA MECATRONICA

En cuanto a aplicaciones, los rubros mas importantes son robótica,sistemas de transporte, sistemas de manufactura, máquinas de controlnumérico, nanomáquinas y biomecatrónica.


La robótica es la parte de la técnica de diseño y construcción deautómatas flexibles y reprogramables, capaces de realizar diversasfunciones. Es el nivel de automatización más flexible y en mucho indicalas tendencias futuras del resto de la mecatrónica.

La aplicación de la Mecatrónica en el transporte se desarrolla en eldiseño de mecanismos activos (ejemplo: suspensiones activas), controlde vibraciones, estabilización de mecanismos y navegación autónoma.

En la manufactura, la Mecatrónica se ha servido de los modelos desistemas a eventos discretos, y los ha aplicado para el diseño óptimode líneas de producción así como la optimización de procesos yaexistente. También ha ayudado a automatizar las líneas de producción ygenerar el concepto de manufactura flexible.

Las nanomáquinas son un área que se han beneficiado de losdesarrollos de la Mecatrónica. Un ejemplo muy evidente es el desarrollodel disco duro. Las líneas de investigación más manejadas son:micromanejo, microactuadores y micromaquinado.

La biomecatrónica es la aplicación de la mecatrónica para resolverproblemas de sistemas biológicos, en particular el desarrollo de nuevostipos de prótesis, simuladores quirúrgicos, control de posición deinstrumental médico (por ejemplo catéteres), sillas de ruedas yteleoperación quirúrgica.

HISTORIA DE LA MACATRONICA

La palabra Mechatronic es una combinación de “Mecha” de Mechanisms y “tronics” de electronics, que ganó aceptación y empezó a usarse a principio de los años ochenta por la industria moderna. En sentido amplio, mecatrónica es una jerga técnica que describe la filosofía en la tecnología de la ingeniería, en lugar de un simple término técnico. Muchas definiciones se han propuesto para la mecatrónica, pero su amplitud conceptual no ha permitido normalizar ninguna de ellas; las definiciones más comunes enfatizan en la sinergia: La mecatrónica es la integración de la ingeniería mecánica con la ingeniería eléctrica y electrónica, basada en el control inteligente computarizado para el diseño y manufactura de productos y procesos. 2. Evolución y componentesHistóricamente pueden distinguirse tres etapas en la evolución de la mecatrónica. La primera etapa corresponde a la introducción de la palabra en el medio industrial y su aceptación; se caracteriza porque cada una de las tecnologías que la integran se desarrolla independientemente. La segunda etapa se inicia a comienzos de los años 1980s, y se caracteriza por la integración sinérgica de sus diferentes tecnologías (como la integración de la óptica a la electrónica para conformar la opto electrónica y el diseño integrado de hardware/software). La tercera etapa puede considerarse como la que inicia la era de la mecatrónica, y se basa en el desarrollo de la inteligencia computacional y los sistemas de información. Una característica importante de esta última etapa es la miniaturización de los componentes en forma de micro actuadores y micro sensores, integrados en sistemas micro electromecánicos o en micro mecatrónica. Un brazo robot industrial empleado en la automatización de la manufactura, es un ejemplo de tecnología mecatrónica en acción.

LA MECATRONICA EN COLOMBIA

En colombía se ha arraigado el estudio de la mecatronica en diferentes universidades del país tales como:

Universidad Nacional de Colombía, sede bogotá:

Universidad Piloto de Colombía.

Universidad Militar Nueva Granada