هندسة الميكاترونيات

هندسة الميكاترونيات

الميكاترونيكس أو الميكاترونكس (بالإنجليزية: Mechatronics) مصطلح يستعمل للدلالة على حقل هندسي واسع ومتشعب جداً، وهذا الحقل الهندسي يجمع بين الهندسة الميكانيكية، والهندسة الكهربائية، وهندسة الحاسوب وهندسة الإلكترونيات، ويتطور هذا التخصص بصورة مذهلة من يوم إلى آخر. هذا المجال من الهندسة يتضمن تصميم أي منتج (product) يعتمد عمله على دمج أنظمة ميكانيكية وإلكترونية، إذ يقوم بدور المنسق فيما بينها ووضع منظومة تحكم (control system) لها.

ويُعرّف المعيار NF الفرنسي تحت الرقم E 01-010 الميكاترونكس على النحو التالي: “النهج الذي يهدف إلى التكامل المستمر للميكانيكا والالكترونيات ونظرية التحكم، وعلوم الحاسب الآلي في تصميم المنتجات والصناعات التحويلية، من أجل تحسينه و/ أو تحسين وظائفه”.

محتويات

1       تاريخها

2       الوصف

3       المُحتوى العلمي

4       تطبيقاتها

4.1    صناعات السيارات

4.2    صناعات الرعاية الصحية

4.3    صناعات الطائرات

4.4    صناعات المستهلك

4.5    تطبيقات أخرى

5       التطبيقات الفعلية

6       الميادين البديلة

7       مراجع

تاريخها :

ظهرت كلمة ميكاترونكس لأول مرة في اليابان في أواخر الستينات، واستعملت بعدها في أوروبا قبل أن تنتشر في كل أنحاء العالم.

وقد صيغ مصطلح الميكاترونيكس من قبل مهندس ياباني من شركة ياساكوا الكهربائية عام 1969م للإشارة إلى استخدام الإلكترونيات في التحكم الميكانيكي ( أي، “ميكا” من الهندسة الميكانيكية و”ترونكس” من الهندسة الكهربائية أو الإلكترونية )

وتصميم أية منظومة ميكاترونية يتطلب هندسة الميكانيك، والإلكترونيات، والتحكم (control)، وهندسة الكومبيوتر بشكل أساسي. فمهندس الميكاترونكس يجب أن يكون قادرا على تصميم واستعمال الدارات الإلكترونية التماثلي والرقمي (Analog and digital circuits)، والمعالج الدقيق(microprocessors)، والآلات الميكانيكية، وحساسات (مجسات) (sensors)، ومحركات (actuators)، وأنظمة التحكم، كي يكون قادرا على الوصول إلى الأهداف المرجوة من تصميمه.

المنظومات الميكاترونية تدعى أحيانا بالأجهزة الذكية، لأنها يفترض أن تحاكي طريقة التفكير البشري.

اليوم، دخلت الميكاترونكس إلى كل الأجهزة تقريبا. فهي ليست مختصة بالروبوتات أو المصانع فقط. مثلا نجدها في الطيار الالي؛ ونجد هذا واضحا في طيارة ايرباص Air Bus A380 الجديدة، إن الميكاترونيكس هي المستقبل بعينه، وهي كما قال دافور هاروفات متخصص فني في معمل فورد للبحوث: “إن الميكاترونيكس هي خليط من التكنولوجيا والأساليب، فهما يساعدانا في الحصول على منتج أفضل”، كما في بخاخ السيارة الإلكتروني (electronic fuel injection system)، ومكابح الـ ABS في السيارات ، وفي الأدوات المنزلية كالغسالة الاوتوماتيكيه وحتى بعض ألعاب الأطفال.

الوصف :

يُوّحد مهندسُ الميكاترونيكس مبادئ الميكانيكا والإلكترونيات والحوسبة لإنشاء نظام أبسط وأكثر اقتصاداً وموثوق به. وتتركز الميكاترونيك في الميكانيكا والإلكترونيات، والحوسبة، وهندسة التحكم، والهندسة الجزيئية (من نانوكيميائي والبيولوجيا)، والهندسة الضوئية، جنبا إلى جنب، وجعل من الممكن توليد أبسط وانظم وأكثر اقتصادا، وموثوقية وتنوعا. وحقيبة سفر “الميكاترونيك” التي صيغت من قبل موري تيتسورو، وكبار المهندسين من ياسكاوا الشركة اليابانية في عام 1969. الروبوت الصناعي هو مثال ساطع على نظام الميكاترونيكس، بل يشمل جوانب الإلكترونيات والميكانيكا والحوسبة والقيام به يوما بعد يوم فرص العمل.

علم التحكم الآلي للهندسة يتناول مسألة هندسة التحكم لنظم الميكاترونيكس. يتم استخدامه لمراقبة أو تنظيم مثل هذا النظام (انظر نظرية التحكم). من خلال التعاون، وحدات الميكاترونيكس تنفيذ أهداف الإنتاج والتصنيع المرنة ترث خصائص ومرونة في نظام الإنتاج. معدات الإنتاج الحديثة تتكون من وحدات الميكاترونيكس التي تتكامل وفقا لبنية السيطرة. بنى التحكم الأكثر شهرة تشمل: تحكم التسلسل الهرمي، التحكم متعدد البنية، التحكم المتشعب البنية والتحكم الهجين. إن الأساليب التي تتخذ لتحقيق الفعالية التقنية يمكن أن توصف بـ” خوارزميات التحكم”، والتي يمكن استخدام الطرق المنهجية أو غيرها لتصميم هذه الخوارزميات. أهمية الأنظمة الهجينة بالنسبة للميكاترونيكس تشمل: أنظمة الإنتاج، محُركات الطاقة الهجينة، روبوتات استكشاف الفضاء، النظم الفرعية في السيارات مثل أنظمة الكبح المانع للانغلاق ومساعدات الدوران، والمعدات اليومية مثل ضبط العدسة التلقائي للكاميرات، كاميرات الفيديو، والأقراص الصلبة ومشغلات CD.

نظام الميكاترونكس ليس مجرد نظام تحكم بين الأجهزة الكهربائية والميكانيكية، بل هو التكامل التام بين جميع هذه الأنظمة، حيث إن هناك نهجا متزامنا للتصميم ، وقد ازداد الاعتماد على هذا النهج المتكامل متعدد التخصصات في التصميمات الهندسية، وهذا التكامل عبر الحدود التقليدية للهندسة الميكانيكية والهندسة الكهربائية والإلكترونيات وهندسة التحكم، يجب أن يحدثَ في المراحل الأولى من عملية التصميم إذا ما تم تطوير أنظمة أقل تكلفة وأكثر موثوقية وأكثر مرونة. ويجب على نظام الميكاترونكس أن ينطوي على نهج متزامن لهذه التخصصات بدلاً من نهج متسلسل للتطوير، فنقول على سبيل المثال: الجزء الميكانيكي ثم الجزء الكهربائي ثم الجزء المعالج. وهكذا فإن الميكاترونكس عبارة عن فلسفة للتصميم، وهو نهج متكامل للهندسة.

تجمع الميكاترونكس مجالات التكنولوجيا التي تشمل على أجهزة الاستشعار(Sensors) وأنظمة القياس(Measurement systems)، وأنظمة الدفع والتشغيل(Drive and Actuation systems)، وأنظمة المعالجات الدقيقة (Microprocessor systems)، جنباً إلى جنب مع تحليل سلوك النظم وأنظمة التحكم (Control systems).

المُحتوى العلمي :

يدرس طلابُ الميكاترونيكس موادًا دراسية من مجالات علمية مختلفة وتشمل المجالات التالية:

الهندسة الكهربائية

الهندسة الإلكترونية

هندسة التحكم الآلي

الهندسة الميكانيكية

الهندسة الضوئية

علوم الروبوتات

تطبيقاتها :

من تطبيقات هندسة الميكاترونكس:

المتحكم المنطقي القابل للبرمجة (بالإنجليزية: (Programmable Logic Controller (PLC).

التحكم الإشرافي واستحصال البيانات (بالإنجليزية: (Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA).

منظومة إدارة المباني (بالإنجليزية: (Building Management System (BMS).

المحركات التي تتحرك بمقدار وزاويه معين (Servo-mechanics).

السيارات والهندسة، في تصميم النظم الفرعية مثل مكافحة قفل أنظمة الكبح

هندسة السيارات والمُعدّات الأوتوماتيكية في تصميم أنظمة الكبح المانع للانغلاق

أنظمة التحكّم بالحاسوب في الآلات التي تُدار بالحاسوب مثل آلات الفرز

هندسة الحاسوب، وتصميم آليات مثل أقراص الكمبيوتر

الأنظمة الخبيرة في تقنيات الذكاء الاصطناعي

الميكاترونكس كلغةٍ جديدة لتسيير المركبات

تقنيات أنظمة التحكّم والتشخيص الدقيق

أنظمة التصنيع المُعتمدة على الحاسوب

الأتمته، وهي جزء من الروبوتيات

الأنظمة الديناميكية البنيوية

التصميم بُمساعدة الحاسب

أنظمة النقل والمُواصلات

تطبيقات الهواتف النقّآلة

أنظمة التصوير الطبي

البضائع الاستهلاكية

أنظمة الميكاترونكس

البضائع الصناعية

المُتحكّمات الدقيقة

الرؤية الآلية

التغليف

صناعات السيارات :

تشخيص المركبات والرصد الصحي لها. فتستخدم أجهزة استشعار مختلفة للكشف عن البيئة المحيطة أو ظروف الطريق؛ وأجهزة استشعار لمراقبة سائل تبريد المحرك ودرجة حرارته وجودته؛ وضغط زيت المحرك ومستواه وجودته؛ وضغط الهواء في الإطارات؛ وضغط المكابح(الفرامل).

استشعار الضغط ودرجة الحرارة في مواقع مختلفة من المحرك وأماكن توليد الطاقة بواسطة تحكم متنوع، مثل حساسات الضغط؛ تحليل والتحكم في غازات العادم؛ تحديد موقع العمود المرفقي (Crankshaft)؛ ضغط مضخة الوقود والتحكم في حقن الوقود؛ والتحكم في نقل الحركة والضغط.

نظام وسادة الأمان الهوائية(Airbag safety deployment system). أجهزة استشعار قياس السرعة والعزم المثبتة على هيكل السيارة والتي تقيس تباطؤ سرعة السيارة على المحور السيني والصادي، التي تستطيع مساعدة الوسادة الهوائية على العمل.

نظام منع انغلاق المكابح(الفرامل)(Anti-lock brake system)، نظام تثبيت السرعة. أجهزة استشعار الموقع لتسهيل نظام الفرامل؛ أجهزة استشعار الإزاحة والموقع في أنظمة التعليق(suspension systems).

التحكم بالمقعد من أجل الراحة، من خلال مستشعرات الإزاحة والمحركات الصغيرة للتحكم في المقعد ؛ وأجهزة استشعار من أجل التحكم بجودة الهواء (درجة الحرارة والرطوبة) وأجهزة استشعار من أجل الضباب الذي يتشكل على زجاج السيارة.

صناعات الرعاية الصحية :

أنظمة التشخيص الطبية، الفحوصات غير الغازية مثل: الفحص بالأجهزة فوق الصوتية. محول ضغط الدم المستخدم لمرة واحدة؛ منظم ضغط الرحم الداخلي خلال الولادة.

حساسات الضغط في مختلف الفحوصات التشخيصية. أنظمة السيطرة على السوائل الوريدية وتدفق الدواء؛ أجهزة استشعار الضغط على طرف أنبوب القسطرة .

عمليات بالمنظار وعمليات تقويم العظام. أجهزة استشعار الضغط في الأوعية الدموية اثناء القسطرة؛  أجهزة التنفس؛ مقياس سعة أو قدرة استيعاب الرئة.

ومنتجات أخرى مثل أدوات غسيل الكلى ، أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي MRI.

صناعات الطائرات :

نظام معدات الهبوط؛ معدات قمرة القيادة؛ أجهزة استشعار للزيت والوقود والانتقال؛ رصد سرعة الهواء؛ تحديد الارتفاع؛ أنظمة التحكم.

كفاءة الوقود و أنظمة الأمان؛ التحكم بالدفع بوساطة أجهزة استشعار الضغط؛ كاشف تسرب المواد الكيميائية؛ أنظمة المراقبة والتحكم الحراري.

نظام الملاحة بالقصور الذاتي؛ جهاز قياس تسارع؛ الألياف البصرية الجيروسكوبات للتوجيه والرصد.

أنظمة الاتصالات والرادارات؛ نطاق التردد العالي؛ مفاتيح الترددات الراديوية منخفضة المقاومة؛ الأجهزة البصرية التي تستخدم الاتصالات الليزرية.

صناعات المستهلك :

منتجات المستهلك مثل: التركيز التلقائي في الكاميرا، الفيديو، مشغل الأقراص المدمجة؛ المنتجات الإلكترونية الاستهلاكية؛ الغسالات، وغسالات الصحون، وغيرها من الأجهزة المنزلية.

أنظمة الترفيه مثل: ألعاب الفيديو وغيرها.

أنظمة دعم المنزل؛ أنظمة فتح أبواب المرآب التلقائية؛ أجهزة استشعار التدفئة والتهوية؛ وأنظمة تكيف المنزل؛ أنظمة أمان المنزل.

الأنظمة والمنتجات الصناعية

مراقبة عملية التصنيع والتحكم فيها؛ أدوات ال CNC الآلية؛ سرعة تشغيلية عالية ومتقدمة ومراقبة الجودة أيضاً؛ تشغيل ذكي وفحص الجودة عبر الإنترنت. مفاتيح ربط بشاشات رقمية تبين مقدار العزم، حفر وثقب بسرعات متغيرة وغيرها من الأدوات اليدوية.

النماذج الأولية السريعة؛ توفير تكاليف التصنيع عن طريق إنشاء نماذج سريعة بواسطة التكامل بين ال CAD (computer aided design) و ال CAM (computer aided manufacturing)) وأدوات النمذجة الأولية السريعة أيضاً.

قيادة المركبات بشكل تلقائي، تطبيقات الفضاء؛ استخدام نظام تحديد الموقع التلقائي في مشاريع منظمة NASA; استخدام الأنظمة التلقائية في التحكم والرصد تحت الماء.

تطبيقات أخرى :

الاتصالات السلكية واللاسلكية.

الروبوتات الحيوية.

مركبات التحليق المغناطيسي.

الماسحات الضوئية وآلات النسخ وغيرها من المنتجات المكتبية

التطبيقات الفعلية :

بالنسبة لمعظم أنظمة الميكاترونيكس، القضية الرئيسية لم تعد كيفية تطبيق نظام تحكم من ناحية المبدأ، ولكن بأي طريقة يتم التحكم بالمحركات التي هي مصدر الطاقة الحركية. في مجال الميكاترونيكس، اثنين من التقنيات تستخدم أساسا لإنتاج الحركة وهي: محركات البيزو-إلكتريك، والمحركات الكهرومغناطيسية. وربما أكثر أنظمة الميكاترونيكس شهرةً هو نظام التحكم في ضبط العدسة للكاميرا أو الأنظمة المضادة للاهتزاز في الكاميرات.

فيما يخص الطاقة، فإن أغلب التطبيقات تستخدم البطاريات. لكن اتجاهاً جديداً بدأ بالوصول وهو مبدأ الاعتماد على تجميع الطاقة، مما يتيح التحويل إلى الطاقة الكهربائية من أنواع الطاقة الأخرى كالطاقة الميكانيكية من الاهتزاز والصدمات، أو الطاقة الحرارية من التباين الحراري ,إلخ .

الميادين البديلة :

يُعتبر مجالُ الميكاترونيكس الحيوية مجالًا جديدًا نشئ في حقل الميكاترونيكس، ويهدف إلى دمج أجزاء ميكانيكية ضمن إنسان، عادة بشكل آلة صغيرة مثل هيكل خارجي. كثيراً ما حددت هذه الهيئة في الخيال العلمي باعتبارها سايبورغ. هذا هو نسخة الأدوات الإلكترونية في الحياة الواقعية.

مجال آخر ناشئ هو التصميم المركزي الإلكتروني ECAD/MCAD التصميم المشارك (التصميم الإلكتروني/الميكانيكي بمساعدة الحاسوب). يكونُ النظامُ إلكترونيًا، عندما يحدثُ الاندماج والتصميم المُشارك بين فريق التصميم وأدوات التصميم لنظامٍ مركزيٍ إلكتروني من جهة، وفريق التصميم وأدوات التصميم لهذه الأنظمة، بشكلٍ فيزيائي/ميكانيكي.

مراجع :

^ Mechanical and Mechatronics Engineering Department. “What is Mechatronics Engineering?”. Prospective Student Information. University of Waterloo. مؤرشف من الأصل في 25 مارس 2012. اطلع عليه بتاريخ 30 مايو 2011.

^ Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies TUL. “Mechatronics (Bc., Ing., PhD.)”. مؤرشف من الأصل في 15 أغسطس 2016. اطلع عليه بتاريخ 15 أبريل 2011.

ماذا تعرف عن تخصص الميكاترونيكس؟

نبذه عن الميكاترونيكس

أثارت الهندسة الميكاترونية موجات جديدة من التقدم التقني فما منتج حديث إلا ويحتوي على كلتا الإلكترونيات والأجزاء الميكانيكية وإذا نظرت حولك فيمكنك أن ترى الميكاترونكس فورا في أدوات حاسوب العمل مثل القرص الصلب والطابعة، وسلع أجهزة إلكترونية استهلاكية مثل مشغّل الدي في دي والسي دي بلير، والمطحنة treadmill والغسّالات و أفران المايكروويف وكُل أنواع الأجهزة المستعملةفي المصانع و والعديد من المُنتَجات الأخرى أيضاً ميكاترونيه في الطبيعة.

ما هي الهندسة الميكاترونيه؟؟

أبسط تعريف للهندسة الميكاترونيه هي فرع من فروع الهندسة

التي تدمج بين الميكانيكا وelectronicالإلكترونات و computer systemsوالcontrols المتقدم لتَصميم وبِناء المُنتَجات والعمليات. وهو يهتم ب the design of computer controlled electromechanical systems

ويَتضمّن أنظمة الأتمتة automation systems وعِلْم الإنسان الآلي robotics وعلم الأعضاء الاصطناعية العصبي neural prosthetics، وأنظمة كهروميكانيكية دقيقة (MEMS)، والعديد مِنْ تقنيات المرحلة الأكثر تقدّماً.

إن الهندسة الميكاترونية من أحدث فروع الهندسة ولها تطبيقات بعيدة المدى لكل قطاع المجتمع

وبالرغم من حداثتها إلا أن مواضيعها مرتبطة بالمجالات الهندسية التقليدية

ولكن ما معنى كلمة ميكاترونك mechatronic؟

يَعْني التعبير ‘mechatronic’ بأنّ المُنتَج أَو طريقة الإنتاج يَتضمّنان تركيب ميكانيكي الذي يَحتوي على المشغّلات )actuatorsعادة محرّكات كهر بائية عالية الدقة وsolenoids), وعلى معالج دقيق للسَيْطَرَة على العمليةِ العامّةِ للنظامِ، وعلى محسّسات sensors للسَماح للمعالج الدقيق لمُرَاقَبَة حالةِ النظامِ والإلكترونيات لإيصاْل الأجزاء الأخرى سوية.

وأول ظهور للكلمة كان في اليابان وبداية استخدامها كان في أواخر الستينات في شركة ياسكاوا إليكتريك المحدودة وأُستُخدِمَ للإشارة إلى السيطرة الإلكترونية لمحرّكاتِ الشركة الكهربائية وبقي هذا التعبير شعبي في اليابان وكان يشير في العادة إلى عملية دمج الأجزاءِ الميكانيكية وبشكل واسع كان يشير إلى الإلكترونيات إلى المحسسات sensors و semiconductor control devices وoptoelectronic devices.

وتعد اليابان المنتج والمستخدم العالمي الأول للروبوتات وكذلك للعديد من أنواع أنظمة الميكاترونكس المتقدّمة لتطبيقات الإنتاج الصناعية. بالإضافة إلى أنها تنتج عدد كبير لأنواع مختلفة من مكونات الميكاترونكس ويتضمن ذلك محرّكات عالية الأداء ومحسسات CCD image وتصنف اليابان في مستوى قرب القمة في تطوير وإنتاج microcontrollers ومعالجات الإشارة الرقمية digital signal processors

وكانت كلمة ميكاترونكس كثيرة الاستعمال في قارة أوروبا لعدة سنوات بالرغم من أنه لقي تقبلا بطيئا كحقل منفرد بذاته دراسيا وتطبيقيا في الولايات المتّحدة والمملكة المتحدة…ولكن العدد المتصاعد للفصول الجامعية والعليا يثبت قبوله المتزايد حول العالم…

ما هي المميزات التي تميز الأنظمة أو المنتجات الميكاترونيه عن الالكتروميكانيكه ؟؟

1- تبديل بعض الوظائف الميكانيكية بالإلكترونية و ال software one فهذا يودي إلى مرونة أكثر للعملية والتصميم

2- زيادة سرعة ودقة الأداء

3- القدرة على إدارة و تنظيم مجموعة من البيانات الآلية والتقرير عنها بالإضافة إلى أنها حاليا لها القدرة على عمل distributed control في الأنظمة المعقدة.

مراحل تطور الميكاترونكس…

أبسط طريقة للتعرف على ذلك هو النظر إلى بعض التقنيات الرئيسية وتطبيقات تمثيلية التي أُضيفتْ لكُلّ عقد.

ففي السبعينيات ارتبط الميكاترونكس بتقنية servo المستعملة في المنتجات مثل آلاتِ تصوير البؤرةِ الآليةِ، فتّاحات بابِ آليةِ ومكائنِ بيع وآلات التصوير automatic focus cameras.

وأثناء فترة الثمانينات تم إضافة microcontrollers إلى الأنظمة الميكانيكية لتحسين أداء المنتج وتخفيض كلفتها بالإضافة إلى تصغير حجمها.وهناك تطبيقات كثيرة تضمنت مشغلَ أقراص الحاسوب numerically controlled machine tools, industrial robots, automobile engines and antilock braking systems.

وقد تميزت فترة التسعينيات بالنمو المتزايد لتقنية الاتصالات مما ساعد على اتصال الأنظمة بالشبكات network.

مهارات مهندسو الميكاترونك…

يمتلك مهندسو الميكاترونكس المهارات الرئيسية للمهندسين الميكانيكيين والمهندسين الكهربائيين.

علمهم يمكنهم من حل الكثير من المشاكل الكهربائية والميكانيكية ومشاكل البرامج ويسمح لهم بالمشاركة أو قيادة فرق التصميم.

مهندسو الميكاترونكس يملكون مهارات متعلقة بالحاسبات وmicrocontrollers و programmable logic controllers (PLCs) وببرمجة الحاسوب computer programming و بالمحسّسات الصناعية industrial sensors، وhydraulic, pneumatic and electric drives و بتصميم التراكيب والآليات الميكانيكية وكذلك معرفتهم بعمليات التصنيع .

أماكن عملهم…

مهندسو الميكاترونك يعملون في الصناعة، وبقطاعات الدفاع والفضاء، وبالحكومة ومجموعات بحثِ الصناعةِ. وحيثما هناك إمكانية للتحسينِ خلال تكاملِ الحاسوبِ والأجهزةِ الكهربائية بالأنظمةِ الميكانيكيةِ وأيضاً هناك فرص للخريجين لتَشكيل شركاتِهم الخاصةِ مبكراً في مهنِهم

في المستقبل…

إن مهندسي الميكاترونكس في موضع طلب كبير للعمل في الفرق التي تصمم مُنتجات ميكاترونية جديدة أو تحسن آلات الحالية وفي الصناعات التي تُريدُ تَطبيق التقدّم التطوّريِ في الحاسبات، والإلكترونيات، والمحسّسات، والمشغّلات لتَحسين مُنتَجاتِهم وعملياتِهم وخدماتِهم.

المصدر: معهد توب ماكس تكنولوجي – من قسم: هندسة التحكم الآلي ( الميكاترونيك ) Mechatronics

أهم 5 برامج يحتاجها مهندس الميكاترونيكس لسوق العمل

تعتبر البرامج الهندسية من أهم الأدوات التي تساعد المهندس على أداء مهامه بأكمل وجه. يوجد مئات البرامج الضخمة المتوفرة والتي قد يحتاجها مهندس الميكاترونيكس أثناء القيام بعمله.

قمنا في فريق MechX على جمع أهم هذه البرامج في معرض يقدم شرح بسيط عن هذه البرامج بالإضافة إلى روابط تنزيل سريعة ومباشرة وقابلة للإستكمال لنسهل على المهتم الوصول لهذه البرامج والتعرف عليها وتنزيلها دون الضياع في دوامات الإعلانات المضللة والمليئة بالفايروسات على الإنترنت مع العلم ان الموقع يقدم آخر تحديث للبرنامج (2017/2018) إن توفر.

ذهاب إلى قائمة البرامج

في هذه المقالة سوف نساعدك على معرفة أهم البرامج التي يحتاجها مهندس الميكاترونيكس مع نبذة سريعة عن كل برنامج.

أولاً : SolidWorks

برنامج التصميم الهندسي الأول سوليدووركس (سوليد ووركس) الذي يستخدم في تصميم الأجسام الميكانيكية ، يتميز بسهولة التعامل معه ويمكن بإستخدامه تحريك الأجسام وتحليل القوى عليه.

ويمتاز سوليدووركس بسهولة الرسم وتحريك المجسم وفحصه. ويقدم حلا متكاملا لمشاهدة التصميمات الهندسية بشكل ثلاثي الأبعاد وواقعي إلى أقصى حد. فهو يعتبر المحاكي الأمثل والذي سيساعدك في خلق رؤية أوضح لتصاميمك واختراعاتك الهندسية وسيسهل لك العمل بشكل ملحوظ. ولا ننسى وجود برنامج الكوزموس المدمج والذي يمكنك من اختبار تصاميمك.

صفحة تنزيل SolidWorks

ثانياً : Matlab/Simulink

يعد برنامج ماتلاب برنامج التحكم والتحليل الأقوى على الإطلاق الذي يستخدم في حل المسائل الرياضية الصعبة وتحليل الإشارات الكهربائية وأنظمة التحكم.

صفحة تنزيل Matlab

ثالثاً : برنامج Labview

برنامج لاب فيو الأقوى والأكثر انتشارا في مجالات اختبارات نظم الأتمتة، تحليل ومعالجة الإشارة، التحكم الصناعي، تصميم النظم المدمجة.

 يعتمد برنامج LabVIEW بشكل كبير على الواجهات الرسومية (والتي يسميها Front Panel أو اللوحات الأمامية ) ويعدها حلقة أساسية من حلقات تطوير برامجه وملفاته، ويصطلح تسمية توابعه بالأدوات الافتراضية Virtual Instruments أو باختصار VIs، وتتألف كل أداة افتراضية من ثلاثة عناصر: مخطط صندوقي Block Diagram، لوحة أمامية Front Panel والسطح الواصل Connector Pane (الذي يساعد في وصل الأدوات بين بعضها وتضمينها داخل بعضها)، أما العناصر التحكمية والمؤشرات في نافذة لوحة التحكم فهي تسمح للمعاملات التي تم استخدامها في إحدى الصناديق بتمرير المعطيات أو استخلاصها من/إلى صندوق أو أداة افتراضية أخرى، وبالتالي، يمكن للأداة الافتراضية أن تعمل كبرنامج مستقل بذاته ومزود بواجهة تخاطب رسومية، أو يستخدم كعقدة يمكن تضمينها في المخطط الصندوقي لأداة افتراضية أخرى، وتقوم لوحة التحكم بتحديد الدخل والخرج للعقد المرتبطة بتلك الأداة باستخدام السطح الواصل. توفر هذه الطريقة في التعامل مع البرنامج مزايا كثيرة أهمها: إمكانية فحص كل أداة افتراضية على حدة قبل تضمينها كتابع فرعي في برنامج أكبر حجماً وأكثر مهاماً.

 صفحة تنزيل LabView

رابعاً : Altium Designer

برنامج رسم اللوحات الإلكترونية المطبوعة PCB الأقوى من نوعه يتميز عن غيره بإحترافيته ومرونة التعامل معه فهو يمتلك خواص التعديل المباشر والإخراج الصوري 3D ومحاكاة اللوحة في موقعها الميكانيكي، تستخدمه البرنامج كبرى الشركات كشركة Apple

هنا مقال يقارن بين هذا البرنامج وبرنامج Eagle

 صفحة تنزيل Altium Designer

خامساً : Simatic S7

سيماتك ستب 7 من شركة سيمنز هي مجموعة متخصصة من البرامج التي تمكنك من برمجة المتحكمات المنطقية المبرمجة المقدمة من شركة سيمنز الشركة الأشهر على على الإطلاق في عالم الـPLC. لو كنت تريد العمل في أوروبا فهي كالأبجدية لمهندس الميكاترونيكس ان يعرفها

يجدر الذكر ان هناك متحكمات مشهورة أخرى تختلف حسب منقطتك مثل متحكمات  Rockwell PLC , ومتحكمات Delta PLC

صفحة تنزيل Simatic Step S7

أعيد التذكير أن هذه هي مجرد إقتراحات لبرامج أن تبدأ فيها أثناء رحلة إحتراف الميكاترونيكس ويوجد الكثير من البرامج التي أنصح بها أضيفها أول بأول في قائمة البرامج من هنا ،

هل هندسة الميكاترونيك صعبة ام سهلة ؟؟

الكثيرمن الطلاب خاصة الطلاب الذين يريدون ان يدخلوا مجال هندسة الميكاترونيك في الجامعة  يستفسروا عنما اذا كانت هندسة الميكاترونكس  صعبة ام سهلة ؟ يعود هذا التخوف الى اقترانها كثيرا بهندسة الميكانيك والتى تعد من اقوى المجالات الهندسية واشدها صعوبة !!

الهندسة عامة بجميع تخصصاتها ليست بالسهلة واذا كان البعض يببحث عن مجال سهل فالاولى اختيار مجال غير هندسي .. فالهندسة مسؤلية قبل كل شي.. فالسهل والصعب يعود الى الطالب نفسة فالطالب المجتهد والمثابر قادر على ان يجتاز اي تخصص ويصبح منهدس ناجح في الحياه والعكس صحيح ..

هندسة الميكاترونيك ليست بالسهلة وليست ببالغة الصعوبة . نعم قد تكون صعبة الى حد ما  لكن مالايعرفة البعض ان هندسه الميكاترونك لها اختلاف كبير عن بقية المجالات الهندسية فهي تخصص مشوق للغاية ولايجعلك تحس بالملل خلال فترات الدراسة والسبب يعود الى ان المجال متنوع فتستطيع بنفسك تصميم مشاريع خاصة بعد السنة الثانية وتستطيع ان تبدع في اي مجال تريد كالبرمجة او الكهرباء او اجهزه المحكاه فانت قادر على تطوير نفسك بافكارك فطلاب الميكاترونك يعتبروا مختلفين والبعض يحسدهم لانهم يعلمون بغالبية المجالات الهندسية فمعرفة مهندس الميكانيك محدودة اما الميكاترونك فتجدة ملم بالكهرباء والالكترونيات والبرجمه وايضا الميكانيك لكن الاكيد ان مهندس الميكانيك اعرف بمجاله افضل من مهندس الميكاترونكس ..

هذا يجعل هندسة  الميكاترونك ممتعة وهى انها لاتملك قيود فالابداع والقدرة على الابتكار ميزة من مميزات مهندس الميكاترونك ..

اعداد / موقع عيون مصر

عن محمد صبحي

شاهد أيضاً

روابط قنوات التعليم الفنى على اليوتيوب لطلاب المدارس الفنية

ننشر روابط قنوات التعليم الفنى على اليوتيوب لطلاب المدارس الفنية صناعي، زراعي، تجاري، فندقي وجاري …