Mechatronik – was ist das? Grundlagen der Mechatronik. Mechatronik und Robotik (Spezialität): Mit wem kann man zusammenarbeiten? Anzahl der Plätze für verschiedene Zulassungsbedingungen. Profitieren Sie von beruflichen Aktivitäten im nahen und fernen Ausland

Das 20. Jahrhundert war sehr fruchtbar für die Entstehung neuer Wissenschaften, darunter die Mechatronik. Wo kann man arbeiten, nachdem man diese Disziplin gemeistert hat? Was ist sie und was macht sie? Wie wichtig ist es im modernen Leben? Welche Perspektiven eröffnet es uns? Was machen Menschen, die diese Disziplin an Universitäten und unabhängig studieren? Hier ist eine unvollständige Liste der Fragen, die im Artikel beantwortet werden.

Was ist Mechatronik?

Dieser Begriff entstand durch die Kombination der Wörter „Mechanik“ und „Elektronik“. Es wurde erstmals 1969 verwendet. Mechatronik ist heute eine Wissenschaft, die sich der Schaffung und dem zielgerichteten Betrieb von Maschinen und Systemen widmet, deren Bewegung durch elektronische Computertechnik bestimmt wird. Es basiert auf Kenntnissen in Mechanik, Informatik, Elektronik und Computersteuerung der Bewegung von Einheiten und Maschinen. Wenn Sie möchten, können Sie die Grundlagen der Mechatronik erlernen, da es in diesem Bereich genügend wissenschaftliche und pädagogische Literatur gibt. Für mehr müssen Sie erhebliche Anstrengungen unternehmen, um das erforderliche Material zu finden. Obwohl Sie theoretisch selbst herausfinden können, was Mechatronik ist. Was das ist, haben wir bereits herausgefunden, kommen wir nun zu den einzelnen Aspekten.

Verbindung mit Robotik

Sehr oft sind sie zusammen zu finden. Warum so? Tatsache ist, dass die Robotik der vielversprechendste Bereich der Mechatronik ist, der sich ausschließlich in ihrem Rahmen entwickeln kann. Hier ist ein kleiner Exkurs notwendig. Tatsache ist, dass Mechatronik mittlerweile in der Automobil-, Luftfahrt-, Raumfahrt-, Haushalts-, Medizin- und Sportausrüstung tätig ist. Aber um Objekte dieser Art herzustellen, gibt es eigene Spezialitäten. Und um insbesondere hervorzuheben, dass sich die Studierenden mit dem Entwurf von Robotern, numerisch gesteuerten Maschinen und ähnlichen Geräten sowie deren Herstellung befassen, wird die Ausbildungsrichtung „Mechatronik und Robotik“ genannt.

Allgemeine Beschreibung des praktischen Teils

Was gibt uns die Mechatronik? Was bedeutet das im Hinblick auf die Schöpfungspraxis? Schauen wir uns das allgemeine Schema für den Bau computergesteuerter Maschinen an, die auf die Automatisierung von Industrie- und Haushaltsaufgaben abzielen. Die äußere Umgebung ist für sie die technologische Umgebung, mit der die Interaktion stattfinden wird. Wenn ein mechatronisches System seine Funktionen ausführt, geschieht dies dank der Arbeitsorgane. Es ist zu beachten, dass diese wissenschaftliche Richtung noch recht jung ist, es selbst in der wissenschaftlichen Literatur viele Ungenauigkeiten und vage Formulierungen gibt, sodass sich einige theoretische Prinzipien im Laufe der Zeit ändern können. Mechatronische Systeme bestehen aus drei Teilen, die durch Informations- und Energieflüsse miteinander verbunden sind:

1. Elektromechanisch. Dazu gehören mechanische Verbindungen, Getriebe, Elektromotoren, Sensoren, Arbeitsteile, zusätzliche elektrische Elemente und Sensoren. Alle Komponenten sorgen für die nötigen Bewegungen. Für die korrekte Ausführung der übertragenen Aufgaben sind Sensoren von besonderer Bedeutung. Sie sammeln Daten über den Zustand des Arbeitsobjekts und der äußeren Umgebung, des mechatronischen Geräts selbst und seiner Komponenten.
2. Elektronisch. Dazu gehören mikroelektronische Geräte, Leistungswandler und Messschaltungen.
3. Computer. Dazu gehören Mikrocontroller und übergeordnete Controller.

Hauptfunktionen mechatronischer Systeme

Im Moment gibt es 4 davon:

1. Steuerung des Prozesses der mechanischen Bewegung in Echtzeit bei gleichzeitiger Verarbeitung der von ihren Sensoren empfangenen Informationen.
2. Co-Organisation Ihrer Aktionen mit externen Einflussquellen.
3. Interaktion mit einer Person über eine spezielle Schnittstelle in oder in Echtzeit.
4. Organisation des Datenaustauschs zwischen Sensoren und anderen Komponenten des Systems.

Mechatronische Herausforderung

Sie müssen das Problem lösen, Eingabeinformationen, die von der obersten Führungsebene kommen, in die notwendigen umzuwandeln. Dabei kommt in der Regel das Prinzip des Feedbacks zur Anwendung. Im Design drückt sich diese Aufgabe darin aus, dass mehrere Elemente unterschiedlicher Beschaffenheit in einem Funktionsmodul integriert werden – das ist die Besonderheit der Mechatronik. Die Spezialisierungen der Menschen, die sich für die Verwirklichung dieser Ziele engagieren, können sehr unterschiedlich sein. Im Idealfall führt die Bereitstellung der geplanten Informationen zum gewünschten Ergebnis. Bei dieser Hardwarekomponente soll Software Abhilfe schaffen.

Der Vorteil des mechatronischen Ansatzes bei der Lösung realer Probleme

Es erfolgt ein Vergleich mit herkömmlichen Automatisierungstools:

1. Relativ niedrige Systemkosten, die durch erhebliche Integration, Standardisierung und Vereinheitlichung aller Komponentenschnittstellen und -elemente erreicht werden.
2. Möglichkeit zur Realisierung präziser und komplexer Bewegungen dank intelligenter Steuerungsmethoden.
3. Hohe Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Störfestigkeit.
4. Die verwendeten Module sind kompakt und ermöglichen so eine kleinere Fläche. Sie können auch relativ einfach kombiniert werden, um die Fähigkeit zu erreichen, bestimmte Aufgaben auszuführen.
5. Dank der Vereinfachung der kinematischen Ketten weisen die Maschinen gute Dynamik- und Gewichts-Größen-Eigenschaften auf.

Aus diesem Grund entwickeln sich Mechatronik und Robotik. Eine Spezialisierung ermöglicht es Ihnen in diesem Fall, bereits ausgewählte und studienbereite Daten zu erhalten, während Sie bei der Selbstbildung alles selbst suchen müssen.

Beispiele für Mechatronik im wirklichen Leben

Wo finden Sie ähnliche Systeme in unserer Nähe? Dazu schlage ich vor, die folgenden Bereiche menschlichen Handelns zu betrachten:

1. Werkzeugmaschinenbau und Herstellung von Geräten zur Automatisierung technologischer Prozesse.
2. Robotik.
3. Militär, Weltraum und
4. Automobilindustrie (z. B. mechatronische Systeme umfassen Bewegungsstabilisierung, automatisches Parken und ähnliche Entwicklungen).
5. Verschiedene nicht standardmäßige Transport- und Transportmittel (Elektroroller, Lastenwagen, Elektrofahrräder).
6. Kontroll- und Messgeräte für Maschinen und Geräte.
7. Büroausstattung (Fax- und Kopiergeräte).
8. Medizinische Geräte (Wiederbelebung, Rehabilitation, Klinik).
9. Haushaltsgeräte (Nähmaschinen, Geschirrspüler, Waschmaschinen und ähnliche Maschinen).
10. Simulatoren für die Schulung von Bedienern, Fahrern und Piloten.
11. Licht- und Soundsysteme.
12. Mikromaschinen (aktiv eingesetzt in Medizin, Biotechnologie, Telekommunikation).

Diese Liste lässt sich noch sehr lange fortsetzen.

Hochschulbildung: Mechatronik und Robotik

Universitäten bieten Ausbildungsmöglichkeiten in einem breiten Spektrum beruflicher Fähigkeiten. Diese Liste kann sehr lang sein, wir versuchen sie jedoch so kurz wie möglich zu halten:

1. Bewerten Sie die Relevanz, Perspektiven und Bedeutung von Projekten.
2. Entwickeln Sie Informations-, elektromechanische, elektrohydraulische, elektronische und Mikroprozessor-Layouts von Systemmodulen.
3. Erstellen Sie Software, um bei Bedarf mechatronische Geräte zu steuern.
4. Erstellen Sie Konstruktionsunterlagen, die den Konstruktions- und Herstellungsprozess einzelner Teile beschreiben.
5. Überwachen Sie Entwicklungen hinsichtlich der Einhaltung von Standards.
6. Fertigen, montieren und testen Sie entworfene Geräte.
7. Bereiten Sie Patent- und Lizenzpässe vor.
8. Aktualisieren und debuggen Sie mechatronische Systeme.
9. Bereiten Sie Anweisungen zur Verwendung des Geräts vor.

Dies kann jede vom Bildungsministerium lizenzierte Abteilung für Mechatronik und Robotik ihren Studierenden bieten. Es gibt nur wenige davon, meist gibt es separate Abteilungen, aber auch in ihnen kann man die nötige Ausbildung erhalten.

Selbstverwirklichung einer Person, die sich mit Mechatronik und Robotik auskennt: Mit wem soll man zusammenarbeiten?

Wo finde ich nach Abschluss meiner Ausbildung einen Job? Spezialisten in diesem Profil entwickeln und entwerfen Robotersysteme für den industriellen und häuslichen Gebrauch. Sie können auch Software zur Steuerung und komfortablen Bedienung entwickeln. Nach ihrer Ausbildung beginnen sie in der Regel als Hilfskonstrukteure, Programmierer und Techniker zu arbeiten, obwohl die Aussichten auf eine weitere Beschäftigung sehr groß sind, da die Erleichterung der menschlichen Arbeit und die Verbesserung ihrer Ergebnisse das ultimative Ziel der Mechatronik ist. Wir haben bereits untersucht, was es ist. Abschließend möchten wir Sie darüber informieren, dass die Teilnahme an einer der folgenden Arten von Aktivitäten möglicherweise möglich ist:

1. Forschung
2. Design und Technik.
3. Betriebsbereit.
4. Organisatorisches und Management.

Die Besonderheit dieser Spezialität besteht darin, dass ein erheblicher Personalmangel besteht. Daher kommt es nicht selten vor, dass auch Autodidakten eingestellt werden, die ein hohes Maß an Fertigkeiten und praktischen Fertigkeiten nachweisen konnten.

Abschluss

Alle Berufe sind wichtig, sie werden alle gebraucht. Ohne zu übertreiben können wir sagen, dass das, was wir beschrieben haben, eine der Spezialitäten der Zukunft ist. Der Bedarf an Wissensarbeitern dieses Profils wächst stetig. Diese Tatsache sowie die gute finanzielle Unterstützung lassen uns davon ausgehen, dass diese Richtung in den kommenden Jahrzehnten noch viel beliebter werden wird. Es ist möglich, dass die Fachgebiete von Juristen, Wirtschaftswissenschaftlern und Managern in den Hintergrund treten und die Mechatronik in den Vordergrund rückt. Wir wissen bereits, was es ist, und wenn wir die Bedeutung dieser wissenschaftlichen Disziplin verstehen, werden wir diesen Worten zustimmen.

Mechatronik und Robotik ist ein neues Wissenschafts- und Technologiegebiet, das sich der Schaffung und dem Betrieb von Maschinen und Systemen mit Computer-Bewegungssteuerung widmet und auf Kenntnissen in den Bereichen Mechanik, Elektronik und Mikroprozessortechnik, Informatik und Spezialsoftware basiert.

Entwerfen und basteln Sie gerne an Hardware? Dann werden Sie sich für uns interessieren. Bevorzugen Sie einen Lötkolben und all diese radioelektronischen Dinge? Machen Sie weiter, wir freuen uns, Sie zu sehen. Möchten Sie programmieren? Würdest du bitte. Bei uns können Sie die Freude spüren, das elektronische „Gehirn“ eines Mikrocontrollers zu programmieren. Träumen Sie davon, mit Ihren eigenen Händen einen Roboter zu bauen? Wir helfen Ihnen und schicken Sie sogar zur Ausstellung! Möchten Sie einfach ein gutes Verständnis für eine Vielzahl technischer Bereiche haben, von Mechanik und Design bis hin zum Entwurf elektrischer Schaltungen und der Steuerungsprogrammierung? Wir zeigen es Ihnen. Wir verraten es Ihnen. Lasst uns unterrichten!

Der Vorteil der Studienrichtung Mechatronik und Robotik liegt in ihrer Vollständigkeit und Vielseitigkeit. Denn nur ein Spezialist in diesem Profil versteht die Funktionsweise einer Klimaanlage oder beispielsweise des Anti-Rutsch-Bremssystems eines Autos vollständig; nur er kann von Anfang an einen Roboter oder ein anderes komplexes technisches Objekt vollständig erschaffen ( von der Idee) bis zum Ende (bis zur Umsetzung im wirklichen Leben). Layout).

Die Ausbildung in der Richtung „Mechatronik und Robotik“ ist:

Ein Robotiker ist ein qualifizierter Spezialist für die Gestaltung moderner Roboter und komplexer technischer Systeme.

Dieser Spezialist führt auch die Modernisierung und Überwachung der Funktionsfähigkeit von Geräten durch.

Wie hoch ist das Gehalt eines Robotikers im nahen und fernen Ausland?

Gehalt eines professionellen Wissenschaftlers und Praktikers in Russland und der Ukraine

Robotik ist ein angewandter wissenschaftlicher Zweig, der sich der Herstellung von Folgendem widmet:

• hochwertige Roboter;
• komplexe technische Systeme (RTS-Format).

Diese Art von Gerät ist dort erforderlich, wo eine menschliche Nutzung unmöglich wird:

• Untersuchung von Oberflächen auf Planeten;
• effiziente Installation von Geräten;
• Maschinenbau usw.

Heute liegt in Russland das durchschnittliche Gehaltsniveau für Mechatronik-/Robotikingenieure bei 50.000 Rubel (ungefähr 862 Dollar).

Die meisten offenen Stellen gibt es in der Region Leningrad und in der Republik Tatarstan.

• Bezirk Kaliningrad - 37,5 Tausend Rubel;
• Region Moskau - 41,3 Tausend Rubel;
• Primorsky-Territorium - 50.000 Rubel;
• Gebiet Krasnodar – 52 Tausend Rubel.

In Russland sind offiziell 14 Stellen für wissenschaftliche Praktiker mit einem Festgehalt von 44,5 bis 56.000 Rubel pro Monat (767 bis 965 US-Dollar) offen.

Nachdem Sie die Positionen nach Städten untersucht haben, können Sie die folgenden Einkommensniveaus für qualifizierte Ingenieure im Bereich Robotik erkennen:

• Jekaterinburg. ACS-Elektroantrieb bei der Herstellung von Industrieanlagen (ab 30.000 Rubel);
• Moskau. Servicerobotikingenieur (ab 100.000 Rubel);
• Perm. Entwicklung moderner Software für komplexe technische Geräte (65 Tausend Rubel);
• Sankt Petersburg. Arbeiten mit C++ und Linux OS. Profitieren von 80 bis 100 Tausend Rubel;
• Lipezk. Spezialist im Bereich Elektroantriebe (ab 35.000 Rubel);
• Toljatti. Ingenieur im Bereich Anpassung und Modernisierung von Baurobotern (ab 80.000 Rubel).

Der Erwerb der Fachrichtung „Roboter und Robotersysteme“ erfolgt in mehrere Richtungen:

• Ingenieur (Architektur und Betrieb);
• Programmierer;
• Spezialist für mathematische Ausbildung von Computersystemen.

Im Durchschnitt kann ein Mechatroniker mit 10.000 Griwna pro Monat (370 US-Dollar) rechnen.

Folgende Experten sind in diesem Bundesland besonders gefragt:

• Physik- und Programmierlehrer (für Kinder) – 8000 Griwna (300 Dollar);
• Spezialist für Robotik und Java-Programmierung – ab 10.000 Griwna;
• Entwicklungsingenieur - ab 870 $ pro Monat;
• Großunternehmen „Standard-PAK“ rekrutiert qualifizierte Experten für die Entwicklung selbstfahrender Plattformen, Ladevorrichtungen und Roboterschlepper von 350-600 Euro pro Monat;
• Organisation „DRONE USA“ ist auf die Herstellung von Geräten für Energiekomplexe, landwirtschaftliche Produktion sowie Öl- und Gasstrukturen spezialisiert. Für die Entwicklung von Multi-Rotor-Plattformen werden Handwerker bis zu bezahlt 12.000 Griwna (444 USD);
• Kulturhaus „Ukroboronprom“. Das Unternehmen rekrutiert erfahrene Designer für die Produktion von Robotergeräten und unbemannten Fahrzeugen. Hier hat der Spezialist ein Einkommen von 8500-12100 Griwna (314-448 Dollar);
• IT-Unternehmen „ELEKS“. Das Unternehmen produziert hochwertige Roboterprodukte für die ukrainische Armee (Drohnen, Keile usw.). Das Gehalt der Ingenieure beträgt hier 450-900 Dollar pro Monat.

Profitieren Sie von beruflichen Aktivitäten im nahen und fernen Ausland

Um hochbezahlte Positionen zu erhalten, muss ein Spezialist über umfangreiche Erfahrung und theoretische Kenntnisse verfügen.

Professionelle Ingenieure können mit einem angemessenen Einkommen rechnen.

• Weißrussland. Es gibt bis zu 10 innovative Unternehmen im Land, die kollaborative Roboter und Industriegeräte entwickeln. Ein qualifizierter Meister, der die Software besitzt, kann mit einem Gewinn von 700-1500 USD pro Monat rechnen;
• Kasachstan. Die Arbeit mit Fräsmaschinen und 3D-Druckern ist hierzulande sehr gefragt. Innovative Unternehmen legen für Künstler dieses Profils Tarifsätze in Höhe von 160-280.000 Tenge fest;
• Polen. Eine Ausbildung zum Mechatroniker ist hierzulande prestigeträchtig und sehr gefragt. Talentierte Bewerber können mehrere Bereiche ihres Fachgebiets wählen (Ingenieurwesen, Signalverarbeitung und Automatisierung). Einkünfte aus beruflicher Tätigkeit werden in der Höhe ausgezahlt 1500-2700 Euro pro Monat. Im Durchschnitt erhält ein angehender Designer eine Auszeichnung 3.000 Zloty (ca. 786 USD);
• USA. Auf Förderstrecken sind Spezialisten auf dem Gebiet der Automatisierung von Roboteraktionen sehr gefragt. Zu den Aufgaben der Experten gehört auch die Wartung der Geräte. Die Boston Consulting Group zahlt Mechatronikern monatlich 3.383 US-Dollar (76.000 US-Dollar pro Jahr). Virtuose Designer im Silicon Valley verdienen über 100.000 Dollar pro Jahr;
• China. In China ist die Robotik auf einem hohen Niveau. Das Unternehmen IFR plant, bis 2019 mehr als 1,4 Millionen Maschinen bei Industrieunternehmen zu installieren. In der Regel erhalten erfahrene Mechatroniker 8.000–12.000 Yuan (1,2–1,8 Tausend Dollar);
• Südkorea. Koreanische Technologien sind auf der ganzen Welt bekannt. Daher legt der Arbeitgeber einem qualifizierten Künstler ein angemessenes Gehalt fest. So kann beispielsweise ein erfahrener Ingenieur und Mechatroniker aufgenommen werden 1.352.230 Won pro Monat (ca. 1.200 $). In renommierten Unternehmen bringt die Position des Mechatronikers einen jährlichen Gewinn 37440339 Won (33180 $);
• Japan. Qualifizierte Fachkräfte im Bereich IT und Robotik erhalten ein Gehalt von 3,7-4,5 Tausend Dollar pro Monat. Allerdings ist das Leben im Land der aufgehenden Sonne sehr teuer (Lebensmittel und Wohnen). Der hohe Wettbewerbsdruck erfordert von den Ingenieuren eine ständige Weiterentwicklung und die Erforschung neuer Produkte auf dem Markt.

Die beliebtesten Fachgebiete

Der Robotikberuf erfordert heute eine Kombination aus Wissen und praktischen Fähigkeiten aus den Bereichen Ingenieurwesen und Kybernetik.

Durch die Simulation automatischer Geräte können Sie einzigartige Produkte präzise und effizient erstellen

Zu den häufigsten Berufen gehören:

• Elektroniker– beschäftigt sich mit den Prozessen der technischen Nutzung komplexer Systeme (von 35 Tausend Rubel pro Monat);
• Servicetechniker. Der Meister installiert, startet Diagnosegeräte und repariert sie (40-48 Tausend Rubel);
• Lehrer– bietet Bildung für Kinder in Schulen und Universitäten. Der Lehrer organisiert Vorbereitungskurse (18-35 Tausend Rubel);
• Elektriker— ein Fachmann auf dem Gebiet elektronischer Geräte arbeitet mit verschiedenen Signalen komplexer Geräte (37-46 Tausend Rubel);
• Programmierer - ist auf die Automatisierung von Robotik- und Prozessleitsystemen spezialisiert, erstellt Programme und Dienstleistungen (50-150.000 Rubel);
• Spezialist im Bereich 3D. Hochwertige Visualisierer und „Modelldesigner“ werden von großen Unternehmen im IT-Bereich sehr geschätzt (58-116.000 Rubel).

Merkmale des modernen Berufs

Professionelle Robotiker arbeiten in der Regel in spezialisierten Luftfahrtstrukturen, Forschungsinstituten und großen IT-Unternehmen.