MODERN STATE AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF THE BASIC CONCEPTS IN THE FIELD OF MECHATRONICS

E. V. Shalobaev, R. T. Toločka


Read the full article 

Abstract

The paper deals with modern state analysis of the basic terms in the field of mechatronics documented by the Commission on standardization and terminology of the International Federation for the Theory of Machines and Mechanisms. New terms introduced into scientific circulation since the beginning of the 21st century are indicated. They are: “mechatronized object”, “mechatronic class”, combined “mechatronic” and “mechatronized” objects. The notion of “tiered approach” to mechatronics is given, which makes it possible to connect the mechatronics proper, micro-system technique and nanotechnologies. Some considerations on the use of “mechatronic complex” term are stated especially topical in the implementation process for the groups of small spacecrafts. That is why the term “mechatronic complex” is filled with real content. Such criteria, characteristic of mechatronic objects, as maintainability and durability are amended. Corrections to the “mechatronic modules” term application are proposed. The question is raised on the necessity to expand the mechatronics meaning from the movement computer management to object state control and to define such terms as “avionics” and “autonics”. Moreover, interconnection between mechatronics and logistics, which is now referred to the subject field of mechatronics, must be defined.


Keywords: mechatronics, mechatronic complexes, group, small spacecrafts, maintainability, durability, mechatronic modules and units

References
1. Исии Т., Симояма И., Иноуэ Х., Накадзима Н. Мехатроника / Пер. с яп. С.Л. Масленникова; Под ред. В.В. Василькова. М.: Мир, 1988. 318 с.
2. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд. М.: Машиностроение, 2007. 256 с.
3. Филимонов Н.Б. Эволюция мехатроники // Известия Тульского государственного университета. Сер. Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. 2006. Т. 2. В. 3. С. 277–281.
4. Подураев Ю.В. Актуальные проблемы мехатроники // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 4. С. 50–54.
5. Теряев Е.Д., Филимонов Н.Б., Петрин К.В. Мехатроника как компьютерная парадигма развития тех- нической кибернетики // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. № 6. С. 2–10.
6. Алексеев О.П., Алексеев В.О., Логачов Е.П., Туренко А.И. Телематика, мехатроника и синергетика на автомобильном транспорте // Автомобильный транспорт (Харьковский национальный автомобильно- дорожный университет). 2009. № 25. С. 266–269. [укр.]
7. Теряев Е.Д., Филимонов Н.Б. Наномехатроника: состояние, проблемы, перспективы // Мехатроника, автоматизация, управление. 2010. № 1. С. 2–14.
8. Осипов Ю.М. К вопросу о развитии понятия «мехатроника» // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2010. № 1 (21). Ч. 2. С. 193–198.
9. Кориков А.М. О развитии понятия «мехатроника» // Доклады Томского государственного университе- та систем управления и радиоэлектроники. 2010. № 1 (21). Ч. 2. С. 199–202.
10. Shalobaev Е.V. Mechatronics: Today Problems and Development trends of Terminology // Proc. 23rd Working Meeting of the IFToMM Permanent Commission for Standardization of Terminology on MMS. Minsk– Gomel, Belarus, 2010. P. 111–118.
11. Кориков А.М. Еще раз о мехатронике как науке // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. № 5. С. 2–8.
12. Толочка Р.-Т., Шалобаев Е.В. Терминология в области мехатроники // Материалы Десятой сессии Ме- ждународной научной школы «Фундаментальные и прикладные проблемы надежности и диагностики машин и механизмов» (Фридлендеровские чтения). BVP-2011. СПб: Институт проблем машиноведе- ния РАН, 2011. С. 38–44.
13. Сергеев С.Ф. Мехатроника как конвергентная научно-практическая дисциплина // Мехатроника, авто- матизация, управление. 2012. № 1. С. 2–6.
14. Шалобаев Е.В., Толочка Р.-Т. К вопросу о терминологии в области мехатроники // Научно- технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 5 (81). С. 148–151.
15. Осипов Ю.М., Щербинин С.В. О мехатронике как научной основе создания высокотехнологичной продукции // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 8. С. 2–6.
16. Шалобаев Е.В., Толочка Р.-Т. О рекомендациях IFToMM по терминологии в области мехатроники // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 2. С. 2–5.
17. Шалобаев Е.В. Вопросы терминологии и миниатюризации космических аппаратов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 10. С. 60–66.
18. Шалобаев Е.В. Микросистемная техника и мехатроника: особенности соотношения микро- и макро- уровней // Микросистемная техника. 2000. № 4. С. 5–9.
19. Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Основы управления манипуляционными роботами: учебник для вузов. 2-е изд., испр. И доп. М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 480 с.
20. Робототехника и мехатроника: Сборник трудов / Под ред. А.М. Потапова. М.–СПб: Балтийский госу- дарственный технический университет, 1996. 235 с.
21. Юревич Е.И., Игнатова Е.И. Основные принципы мехатроники // Мехатроника, автоматизация, управ- ление. 2006. № 3. С. 10–12.
22. Лопота В.А., Юревич Е.И. Экстремальная робототехника и мехатроника. Принципы и перспективы развития // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 4. С. 37–42.
23. Александров В.В. Несколько слов о мехатронике // Мехатроника. 2000. № 1. С. 4.
24. Энеев Т.М., Овчинников М.Ю., Голиков А.Р. Прикладная небесная механика и управление движением: Сборник статей, посвященный 90-летию со дня рождения Д.Е. Охоцимского. М.: Институт приклад- ной математики им. М.В. Келдыша, 2010. 368 с.
25. Сазыкин Ю.М., Филиппов С.И. Мехатронные системы управления огнем и наведением огневых средств артиллерии // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. № 4. С. 52–57.
26. Кибернетика, мышление, жизнь / Под ред. А.И. Берга, Б.В. Бирюкова, И.Б. Новика, И. В. Кузнецова, А. Г. Спиркина. М.: Мысль, 1964. 511 с.
27. Теряев Е.Д., Филимонов Н.Б., Петрин К.В. Современный этап развития мехатроники и грядущая кон- вергенция с нанотехнологиями // Материалы 5-й Научно-технической конференции «Мехатроника, ав- томатизация, управление». СПб: ГНЦ ЦНИИ «Электроприбор», 2008. С. 9–20.
28. Теряев Е.Д., Петрин К.В., Филимонов Н.Б. От кибернетики к информатике и мехатронике: эволюция современных представлений // Труды X Международной конференции «Проблемы управления и мо- делирования в сложных системах». Самара: Самарский научный центр РАН, 2008. С. 22–25.
29. Острём К. Введение в стохастическую теорию управления. М.: Мир, 1973. 324 с.
30. Шалобаев Е.В. Теоретические и практические проблемы развития мехатроники // Современные тех- нологии: Сборник / Под ред. С.А. Козлова. СПб: ГИТМО (ТУ), 2001. С. 46–66.
31. Delft University of Technology (Netherlands). Standardization of terminology for the mechanism and machine science (MMS-Terms-2003) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.iftomm.3me.tudelft.nl/1049/frames.html, свободный. Яз. англ. (дата обращения 25.11.2013).
32. Аршанский М.М., Шалобаев Е.В. Мехатроника: основы глоссария // Мехатроника. 2001. № 4. С.47– 48.
33. Шалобаев Е.В. К вопросу о международном трансляторе по мехатронике // Мехатроника. 2002. № 2. С. 13–14.
34. Лопота В.А., Юревич Е.И. Мехатроника – основа интеллектуальной техники будущего // Микросис- темная техника. 2003. № 1. С. 36–38.
35. Шалобаев Е.В. Проблемы и тенденции развития терминологии в современных условиях // Датчики и системы. 2004. № 4. С. 29–32.
36. Scherge M., Gorb S. Biological micro- and nanotribology: Nature's solutions. Berlin–Heidelberg: SpringerVerlag, 2001. 304 р.
37. Шилько С.В., Старжинский В.Е., Бабин А.П., Зернин М.В., Шалобаев Е.В. Особенности расчета со- пряжений компонентов МЭМС // Микросистемная техника. 2003. № 6. С. 16–20.
38. Шалобаев Е.В. Микросистемная техника и тенденции развития современной трибологии // Микро- системная техника. 2003. № 9. С. 26–27.
39. Шалобаев Е.В., Старжинский В.Е., Шилько С.В. Тенденции развития современной трибологии на микро- и наноуровнях // Труды Международного симпозиума «Гидродинамическая теория смазки»: В 2-х т. М.: Машиностроение, 2005. Т. 2. С. 289–295.
40. Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трение, смазка, износ. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 368 с.
41. Шилько С.В., Старжинский В.Е., Бабин А.П., Зернин М.В., Шалобаев Е.В. Особенности расчета со- пряжений компонентов МЭМС // Микросистемная техника. 2003. № 6. С. 16–20.
42. Шалобаев Е.В. К вопросу об определении мехатроники и иерархии мехатронных объектов // Датчики и системы. 2001. № 7. С. 62–64.
43. Шалобаев Е.В. Теоретические и практические проблемы развития авионики и мехатроники // Про- блемы интеллектуального управления в авионике. СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. С. 12–43.
44. Управление мехатронными вибрационными установками / Под ред. И.И. Блехмана, А.Л. Фрадкова. СПб: Наука, 2001. 278 с.
45. Паршин Д.Я. Анализ и синтез робототехнических и мехатронных комплексов для крупнопанельного и монолитного строительства. Дис. … докт. техн. наук: 05.02.05. Новочеркасск, 2006. 328 с.
46. Шахнин В.А. Мехатронные комплексы магнитной локации технических объектов с элементами из нанокристаллических магнитомягких сплавов. Дис. … докт. техн. наук: 05.02.05, 05.02.11. Владимир, 2009. 365 с.
47. Белоновская И.Д., Цветкова К.Е., Осадчий Ю.С. К вопросу выбора технологического оборудования непоточного производства // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. № 1 (3). С. 521– 524.
48. Бобцов А.А., Боргуль А.С., Зименко К.А., Маргун А.А. Применение мехатронных комплексов в обу- чении автоматизации и робототехнике // Дистанционное и виртуальное обучение. 2013. № 2. С. 22–30.
49. Фатеев В.Ф. Концепция создания орбитальных группировок сверхмалых космических аппаратов в интересах информационного обеспечения северных территорий России // Изв. вузов. Приборострое- ние. 2004. Т. 47. № 3. С. 5–9.
50. Smirnov G.V., Ovchinnikov M.Ya., Guerman A. Use of solar radiation pressure to maintain a spatial satellite formation // Acta Astronautica. 2007. V. 61. N 7–8. P.724–728.
51. Овчинников М.Ю. Малыши завоевывают мир [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E0%EB%FB%E5_%F1%EF%F3%F2%ED%E8%EA%E8, свободный. Яз. рус. (дата обращения 25.11.2013).
52. Распопов В.Я. Микросистемная авионика. Тула: Гриф и Кº, 2010. 248 с.
53. Овчинников М.Ю. Малые мира сего // Компьютерра. 2007. № 15. С. 37–43.
54. Трошин Е.В. О проблеме классификации космических аппаратов, порожденной миниатюризацией // Нано- и микросистемная техника. 2005. № 1. С. 45–48.
55. Малые спутники [Электронный ресурс] // Википедия [Офиц. сайт]. Режим доступа: http:// ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%BB%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D0%BF%D1%83%D1 %82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8, свободный. Яз. рус. (дата обращения 25.11.2013).
56. Ардашов А.А. Основные тенденции в конструировании МКА // Изв. вузов. Приборостроение. 2004. Т. 47. № 3. С. 9–15.
57. Фатеев В.Ф., Шутов В.С., Кремез Г.В. Межуниверситетская программа развития технологий на основе малых и сверхмалых КА // Изв. вузов. Приборостроение. 2004. Т. 47. № 3. С. 15–17.
58. Крылов А. Орбитальная группировка космических аппаратов гражданского и двойного назначения России за первые 10 лет ХХI века // Технологии и средства связи. 2011. № 4. С. 58–59.
59. Петров С.Ю., Шалобаев Е.В. Универсальные регистрирующие и показывающие приборы как элемент иерархии мехатронных объектов // Мехатроника. 2001. № 5. C. 29–34.
60. Шалобаев Е.В., Юркова Г.Н., Ефименко В.Т., Ефименко А.В., Леонтьева Н.В. Сканирующие лазерные установки в медицине // Научно-технический вестник СПб ГИТМО (ТУ). 2001. № 4. С. 147–150.
61. Подураев Ю.В. Анализ и проектирование мехатронных систем на основе критерия функционально- структурной интеграции. Ч. I. Функционально-структурный подход к проектированию мехатронных систем // Мехатроника. 2002. № 4. С. 28–34.
62. Горбатов П.А., Петрушкин Г.В., Лысенко Н.М., Павленко С.В., Косарев В.В. Горные машины для под- земной добычи угля. Донецк: ДонНТУ, 2006. 669 с.
63. Горбатов П.А. Параллельное проектирование выемочных машин мехатронного класса как энергетиче- ских, динамических и автоматизированных систем // Наукові праці ДонНТУ. Сер. Гірничо- електромеханічна. 2010. В. 18 (172). С. 13–25. [укр.]
64. Горбатов П.А., Лысенко Н.М., Подобедов Н.И. Математическая и структурная модели для оптималь- ного проектирования подсистем подвески и перемещения исполнительного органа проходческих ком- байнов мехатронного класса // Горное оборудование и электромеханика. 2010. № 7. С. 9–15.
65. Горбатов П.А. Особенности параллельного проектирования горных выемочных машин новых поколе- ний как энергетических систем мехатронного класса // Горное оборудование и электромеханика. 2010. № 10. С. 39–42.
66. Краснов С.В., Гурьянов Д.А., Краснов С.С. Интеллектуальное управление в мехатронных системах // Вестник Волжского университета им. В.В. Татищева. 2011. № 17. С. 100–104.
67. Казмиренко В.Ф. Электрогидравлические мехатронные модули движения: Основы теории и систем- ное проектирование: Учеб. пособие. М.: Радио и связь, 2001. 432 с.
68. Егоров О.Д., Подураев Ю.В. Конструирование мехатронных модулей: Учебник. М.: МГТУ «СТАН- КИН», 2004. 360 с.
69. Козырев Ю.Г. Промышленная роботизация, мехатроника и проблемы автоматизации сборочных опе- раций // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2006. № 2. С. 24–26.
70. Авионика России: Энциклопедический справочник / Под общ. ред. С.Д. Бодрунова. СПб: НААП, 1999. 780 с.
71. Сига X., Мидзутани С. Автомобильная электроника: Учеб. пособие. М.: Мир, 1989. 227 с.
72. Алексієв О.П., Алексієв В.О., Богаевськи О.Б., Бороденко Ю.М., Биков О.М., Неронов С.М., Калми- ков В.І., Рожкова С.Е., Серіков С.А., Сергієнко О.Ю., Смирнов О.П., Тирса В.В., Чаплигін Е.О., Шапошнікова О.П. Електронний варіант термінологічного словника. Атомобільна мехатроніка. Харьків: Харківський національний автомобільно-дорожній університет,2011. 39 с.
73. Пупков К.А. Седьмой форум по мехатронике // Мехатроника. 2001. № 3. С. 46–47.
74. Мехатронные системы // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2008. № 3 (48). С. 21–107.
75. Крайнов А.Ф. Механика машин: Фундаментальный словарь. М.: Машиностроение, 2000. 904 с.
76. Герман-Галкин С.Г., Ермилов А.С. Классификация и анализ электромеханотронных систем // Изв. ву- зов. Приборостроение. 1996. Т. 39. № 3. С. 13–21.
Copyright 2001-2017 ©
Scientific and Technical Journal
of Information Technologies, Mechanics and Optics.
All rights reserved.

Яндекс.Метрика