حدود سال 1250 م : بیشاپ آلبرتوس ماگنوس (Bishop Albertus Magnus) ضیافتی ترتیب داد که در آن، میزبانان آهنی از مهمانان پذیرایی می‌کردند. سنت توماس آکویناس (Thomas Aquinas ) برآشفته شد، میزبان آهنی را تکه تکه کرد و بیشاپ را ساحر و جادوگر خواند.

سال 1640 م : دکارت ماشین خودکاری به صورت یک خانم ساخت و آن را Ma fille Francine می‌نامید. این ماشین که دکارت را در یک سفر دریایی همراهی می‌کرد، توسط کاپیتان کشتی به آب پرتاب شد چرا که وی تصور می‌کرد این موجود ساخته شیطان است.

سال 1738 م : ژاک دواکانسن (Jacques de Vaucanson) یک اردک مکانیکی ساخت که از بیش از 4000 قطعه تشکیل شده بود. این اردک می‌توانست از خود صدا تولید کند، شنا کند، آب بنوشد، دانه بخورد و آن را هضم و سپس دفع کند. امروزه در مورد محل نگهداری این اردک اطلاعی در دست نیست.

قرن 18 م : یک مدل ساده از ربات که Karakuri Ningyo نامیده می‌شد در ژاپن به وجود آمد. این عروسک در مراسم چای ژاپنی مورد استفاده قرار گرفت و از چوب ساخته می‌شد. هنگامی که یک فنجان در سینی قرار می‌گرفت، یک استوپر توسط فنری که به بازوی عروسک متصل شده بود آزاد شده و با برداشتن فنجان از سینی مجدداً به جای خود باز می‌گشت. وقتی دوباره فنجان در جای خود قرار می‌گیرد وزن فنجان مجدداً استویییپر را تحریک می‌کرد و این حرکت دوباره استوپر را آزاد می‌نمود که این کار دستگیره را فشار می‌داد و باعث می‌شد عروسک با یک حرکت U دوباره به وضعیت اولیه خود باز گردد.

سال 1805 م : عروسکی توسط میلاردت (Maillardet) ساخته شد که می‌توانست به زبان انگلیسی و فرانسوی بنویسد و مناظری را نقاشی کند. سال 1923 م : کارل چاپک (Karel Capek) برای اولین بار از کلمه ربات (robot) در نمایشنامه خود به عنوان آدم مصنوعی استفاده کرد. کلمه ربات از کلمه چک robota گرفته شده است که به معنی برده و کارگر مزدور است. موضوع نمایشنامه چاپک، کنترل انسان‌ها توسط ربات‌ها بود. ولی او هرگونه امکان جایگزینی انسان با ربات و یا اینکه ربات‌ها از احساس برخوردار شوند، عاشق شوند، یا تنفر پیدا کنند را رد می‌کرد.

سال 1940 م : شرکت وستینگهاوس (Westinghouse Co.) سگی به نام اسپارکو (Sparko) ساخت که هم از قطعات مکانیکی و هم الکتریکی در ساخت آن استفاده شده بود. این اولین باری بود که از قطعات الکتریکی نیز همراه با قطعات مکانیکی استفاده می‌شد.

سال 1942 م : کلمه رباتیک (robotics) اولین بار توسط ایزاک آسیموف در یک داستان کوتاه ارائه شد.

ادامه مطلب...

امروزه کمتر محصول صنعتی را می‌توان یافت که ترکیبی از حوزه های مختلف مهندسی نباشد. اگر بیشتر به محیط زندگی خود و محصولاتی که در زندگی روزمره از آن‌ها استفاده می‌شود دقت کنیم، از ساعت مچی دیجیتالی تا ماشین لباس‌شویی در آشپزخانه، خودروی شخصی یا عمومی که با آن به محل کار می‌رویم، چاپگرها و اسکنرها در محیط اداری و غیره، همگی نمونه‌هایی از ترکیب حوزه های مختلف مهندسی و به خصوص مکانیک و الکترونیک است. اگر هم با محصولات جدیدتر صنعتی آشنا باشیم، تجمیع نرم افزار و سخت افزار کامپیوتر با حوزه های فوق را به وضوح می‌توان در بسیاری از محصولات از جمله ماشین‌های لباس‌شویی و خشک کن جدید هوشمند، دوربین‌های خودتنظیم، روبوت های صنعتی، خودروهای مجهز به سیستم ترمز ضد قفل، دیسک درایوهای کامپیوتر، فرهای مایکروویو، تلفن‌های همراه، سیستم پخش دیجیتال، محصولات دفاعی مدرن و تجهیزات پزشکی شناسایی کرد که مثال‌هایی از ترکیب حوزه های مهندسی مذکور است. در واقع، پیشرفت روزافزون علوم فناوری اطلاعات، الکترونیک به خصوص الکترونیک قدرت، ریزپردازنده‌ها و همچنین سیستم‌های هوشمند، به همراه نیاز روزافزون به تولید محصولات صنعتی با کیفیت بهتر، هزینه کمتر و زمان تولید کوتاه تر، افق جدیدی را در طراحی و ساخت محصولات الکترومکانیکی، به همراه آورده است.

این فناوری که بر اساس تجمیع مهندسی مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر و سیستم‌های کنترل است، مکاترونیک نامیده می‌شود. این واژه ترکیبی از دو بخش «مکا» مخفف مکانیسم و «ترونیک» مخفف الکترونیک است. واژه مکاترونیک برای اولین بار در اواخر دهه 60 میلادی توسط یک مهندس ژاپنی، که در زمینه کنترل کامپیوتری موتورهای الکتریکی در شرکت یاسکاوا الکتریک تحقیق می‌کرد معرفی شد. تاکنون تعریف‌های گوناگونی از مکاترونیک ارائه شده است که مهم‌ترین آن عبارت است از: «یک ترکیب هم افزایانه از مهندسی مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر، سیستم‌های کنترل و فناوری اطلاعات در طراحی و ساخت محصولات و فرآیندهای صنعتی با دقت بالا». در واقع مکاترونیک یک تفکر جدید در طراحی و تولید محصولات صنعتی است که به مهندسان اجازه می‌دهد تا با یکپارچه سازی حوزه های تخصصی یاد شده، از اولین مراحل طراحی و تولید، به خلق محصولاتی با کیفیت بهتر، قابلیت اعتماد بالاتر، هزینه کمتر و در زمان کوتاه تر، بیندیشند.

عناصر اصلی یک سیستم مکاترونیکی عبارتند از فرآیند مکانیکی یا الکترومکانیکی، حسگرها، محرکه‌ها، ریزپردازنده‌ها و نرم افزار کنترل کننده سیستم. در طراحی کلاسیک، اجزای مختلف یک سیستم به طور جداگانه طراحی شده و سپس تجمیع صورت می‌گیرد ولی در مکاترونیک، اجزای مکانیکی و الکتریکی به همراه استراتژی کنترلی از ابتدا به صورت یک سیستم یکپارچه در نظر گرفته می‌شوند و این به معنای مهندسی همزمان در طراحی است. نکته مهم در اینجا تفاوت مهندسی الکترومکانیک با مکاترونیک است. در مهندسی مکاترونیک، با آن که عموماً با سیستم‌های الکترومکانیکی سروکار داریم، نکته اساسی در حاکمیت همزمان بودن طراحی، یکپارچه سازی و حتی بهینه سازی است، در حالی که مهندسی الکترومکانیک لزوماً این معنا را نمی‌دهد. به عنوان مثال، در تفکر مکاترونیکی دیگر جایز نیست یک سیستم را از ابتدا طراحی کنید بدون آنکه به استراتژی کنترلی آن اندیشیده باشید.

ادامه مطلب...