Kejuruteraan Mekatronik

Tujuan bidang kejuruteraan antara disiplin ini ialah kajian tentang automaton dari perspektif kejuruteraan dan bertujuan pengawalan sistem hibrid termaju.

Mekatronik berpusat pada mekanik, elektronik dan pengkomputeran yang apabila digabungkan, membolehkan penjanaan sistem yang lebih mudah, ekonomi, boleh diharap dan serba guna. Kata lakur "mekatronik" dicipta oleh En. Tetsuro Mori, seorang jurutera kanan di sebuah syarikat Jepun, Yaskawa pada 1969. Mekatronik boleh juga dirujuk sebagai "sistem elektromekanik" atau kadang kala "kejuruteraan kawalan dan automasi".

Sinergi gabungan dalam bidang mekanikal, elektronik dan komputer serta kawalan ini menghasilkan ciptaan seperti robot, teleskop 'Hubble', pengesan pintar dalam sistem kawalan anti-brek mati dan pemain cakera padat. Bukan itu sahaja, malahan perkakas elektronik di rumah seperti mesin basuh, perakam video dan kamera digital.

Apabila diperhatikan dengan lebih lanjut didapati gabungan daripada tiga bidang iaitu mekanik, elektronik dan perisian menghasilkan model sistem, manakala simulasi adalah hasil daripada gabungan mekanik, perisian dan kawalan. Mikropengawal adalah hasil daripada gabungan elektronik, kawalan dan perisian. Penderia pula adalah hasil daripada gabungan elektronik, mekanik dan kawalan. Gabungan dua bidang pula seperti mekanikal dan elektronik menghasilkan bidang elektromekanik. Manakala gabungan mekanikal dan perisian menghasilkan reka bentuk berbantukan komputer/pembuatan berbantukan komputer (CAD/CAM). Litar kawalan adalah hasil daripada gabungan elektronik dan kawalan, sementara kawalan digital adalah hasil daripada gabungan perisian dan kawalan. Mekatronik merangkumi semua ini.

Sibernetik kejuruteraan menangani soalan kejuruteraan kawalan sistem mekatronik. Ia digunakan untuk mengawal atau melaraskan sistem seperti ini; lihat teori kawalan. Paradigma berasaskan-komponen merupakan sejenis sistem pengeluaran kawalan teragih yang menggunakan CAN atau LAN untuk menghubungkan modul mekatronik berautonomi. Dengan berkerjasama, modul mekatronik menjalankan matlamat pengeluaran dan mewarisi ciri pembuatan fleksibel dan tangkas dalam rancangan pengeluaran. Kelengkapan pengeluaran moden terdiri dari model mekatronik yang disepadukan mengikut satu seni bina kawalan. Seni bina yang paling terkenal melibatkan hierarki, poliarki, heterarki dan hibrid. Kaedah yang digunakan untuk mecapai kesan teknik dierangkan oleh algoritma kawalan, yang mungkin menggunakan kaedah formal dalam reka bentuknya.

Ijazah kejuruteraan mekatronik biasa akan mengandungi kelas dalam matematik kejuruteraan, mekanik, reka bentuk komponen mesin, reka bentuk mekanik, termodinamik, litar dan sistem, elektronik dan komunikasi, teori kawalan, pemprosesan isyarat digital, kejuruteraan kuasa dan robotik.

Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik (IEEE) mengkategorikan bidang mekatronik untuk merangkumi produk dan proses dari segi :

• sistem pemodelan dan rekaan
• persepaduan sistem
• penderia (sensor) dan penggerak (actuator)
• sistem kawalan pintar
• robotik
• sistem pengeluaran
• sistem kawalan gerakan
• sistem kawalan bunyi dan getaran
• sistem peralatan mikro dan opto-elektronik
• sistem automotif

Satu kelainan terbaru dalam bidang ini ialah biomekatronik, yang bertujuan menggabungkan mesin dan manusia, biasanya dalam bentuk alat boleh tanggal seperti rangka luar (exoskeleton). Ini merupakan versi nyata untuk peralatan siber (cyberware).

• Biomekatronik
• Robotik
• Sibernetik