mechatronics، mechatronic عناصر، ماڈیولز، مشینیں اور نظام کیا ہے؟

لفظ "میکاٹرانکس" دو الفاظ سے بنا ہے - "میکینکس" اور "الیکٹرانکس"۔ یہ اصطلاح 1969 میں Yaskawa الیکٹرک کے ایک سینئر ڈویلپر کی طرف سے تجویز کی گئی تھی، ایک جاپانی جس کا نام Tetsuro Mori تھا۔ 20ویں صدی میں، یاسکاوا الیکٹرک نے الیکٹرک ڈرائیوز اور ڈی سی موٹرز کی ترقی اور بہتری میں مہارت حاصل کی اور اس وجہ سے اس سمت میں بڑی کامیابی حاصل کی، مثال کے طور پر، وہاں پہلی ڈسک آرمیچر ڈی سی موٹر تیار کی گئی۔

اس کے بعد پہلے ہارڈویئر CNC سسٹمز کے حوالے سے پیش رفت ہوئی۔ اور 1972 میں، Mechatronics برانڈ یہاں رجسٹرڈ ہوا۔ کمپنی نے جلد ہی الیکٹرک ڈرائیو ٹیکنالوجیز کی ترقی میں بڑی پیش رفت کی۔ کمپنی نے بعد میں لفظ "Mechatronics" کو بطور ٹریڈ مارک چھوڑنے کا فیصلہ کیا، کیونکہ یہ اصطلاح جاپان اور دنیا بھر میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی تھی۔

کسی بھی صورت میں، جاپان ٹیکنالوجی میں اس طرح کے نقطہ نظر کی سب سے زیادہ فعال ترقی کا گھر ہے، جب میکینیکل عناصر، الیکٹریکل مشینوں، پاور الیکٹرانکس، مائیکرو پروسیسرز اور سافٹ ویئر کو اعلی درستگی والے الیکٹرک ڈرائیو کنٹرول کو لاگو کرنے کے لیے یکجا کرنا ضروری ہو گیا۔

میکاٹرونکس کے لیے ایک عام گرافک علامت RPI (Rensselaer Polytechnic Institute, NY, USA) کی ویب سائٹ کا ایک خاکہ ہے:

Mechatronics دنیا کے جدید ترین انجینئرنگ شعبوں میں سے ایک ہے، جو کہ یونیسکو کے مطابق، دس سب سے زیادہ امید افزا اور مطلوبہ شعبوں میں سے ایک ہے۔

عام طور پر، اصطلاح "میکیٹرونکس" کو مندرجہ ذیل تعریف دی جا سکتی ہے - یہ سائنس اور ٹیکنالوجی کا ایک شعبہ ہے جس کی بنیاد پریزیشن میکینکس، الیکٹریکل انجینئرنگ، الیکٹرانکس، مائیکرو پروسیسر ٹیکنالوجی، بجلی کے مختلف ذرائع، الیکٹریکل، ہائیڈرولک اور ہائیڈرولک کے لیے اکائیوں کے منظم امتزاج پر مبنی ہے۔ نیومیٹک ڈرائیوز کے ساتھ ساتھ ان کا ذہین کنٹرول، جدید خودکار پروڈکشن سسٹم کے بلاکس کی تخلیق اور آپریشن پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔

Mechatronics کمپیوٹرائزڈ موشن کنٹرول ہے۔

Mechatronics کا ہدف معیار کے لحاظ سے نئے موشن ماڈیولز، mechatronic motion modules، intelgent mechatronic ماڈیولز اور ان کی بنیاد پر ذہین مشینوں اور نظاموں کو حرکت میں لانا ہے۔

تاریخی طور پر، میکاٹرونکس الیکٹرو مکینکس سے تیار ہوا اور، اپنی کامیابیوں پر انحصار کرتے ہوئے، کمپیوٹر کنٹرول ڈیوائسز، ایمبیڈڈ سینسرز اور انٹرفیس کے ساتھ الیکٹرو مکینیکل سسٹم کو منظم طریقے سے جوڑ کر آگے بڑھا۔

میچیٹرونک نظام کا خاکہ

میکاٹرونک نظاموں کی عمومی ساخت

الیکٹرانک، ڈیجیٹل، مکینیکل، الیکٹریکل، ہائیڈرولک، نیومیٹک اور معلوماتی عناصر - میکاٹرونک نظام کا حصہ ہو سکتے ہیں، جیسا کہ ابتدائی طور پر مختلف طبعی نوعیت کے عناصر، تاہم، نظام کے نئے معیار کے نتائج حاصل کرنے کے لیے اکٹھے کیے جاتے ہیں، جو حاصل نہیں کیا جا سکتا۔ ہر ایک عنصر کے ذریعہ جیسا کہ ایک الگ اداکار کے ذریعہ۔

ایک علیحدہ اسپنڈل موٹر ڈی وی ڈی پلیئر کی ٹرے کو خود سے باہر نہیں نکال سکے گی، لیکن مائیکرو کنٹرولر سافٹ ویئر والے سرکٹ کے کنٹرول میں اور کیڑے کے گیئر سے مناسب طریقے سے جڑے ہوئے، ہر چیز آسانی سے کام کرے گی اور ایک سادہ یک سنگی نظام کی طرح نظر آئے گی۔ تاہم، بیرونی سادگی کے باوجود، تعریف کے لحاظ سے ایک میچیٹرونک نظام میں متعدد میچیٹرونک یونٹس اور ماڈیولز شامل ہوتے ہیں جو آپس میں جڑے ہوتے ہیں اور کسی خاص کام کو حل کرنے کے لیے مخصوص فنکشنل کارروائیوں کو انجام دینے کے لیے آپس میں بات چیت کرتے ہیں۔

ایک میکاٹرونک ماڈیول ایک آزاد مصنوعہ ہے (ساختی طور پر اور فعال طور پر) اس کے اجزاء کے بامقصد ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کے انضمام کے ساتھ مداخلت کے ساتھ حرکت کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

ایک عام میکاٹرونک نظام ایک دوسرے سے جڑے ہوئے الیکٹرو مکینیکل اور پاور پرزوں پر مشتمل ہوتا ہے جو بدلے میں کمپیوٹر یا مائیکرو کنٹرولرز کے ذریعے کنٹرول ہوتے ہیں۔

اس طرح کے میکاٹرونک سسٹم کو ڈیزائن اور بناتے وقت، وہ غیر ضروری نوڈس اور انٹرفیس سے بچنے کی کوشش کرتے ہیں، ہر چیز کو ہر ممکن حد تک جامع اور ہموار بنانے کی کوشش کرتے ہیں، نہ صرف ڈیوائس کی بڑے سائز کی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے، بلکہ قابل اعتمادی کو بڑھانے کے لیے بھی۔ نظام کے عام طور پر.

بعض اوقات انجینئرز کے لیے یہ آسان نہیں ہوتا، وہ بہت ہی غیر معمولی حل تلاش کرنے پر مجبور ہوتے ہیں اس حقیقت کی وجہ سے کہ مختلف یونٹ کام کرنے کے مختلف حالات میں ہیں، بالکل مختلف کام کر رہے ہیں۔ مثال کے طور پر، کچھ جگہوں پر ایک روایتی بیئرنگ کام نہیں کرے گا، اور اس کی جگہ برقی مقناطیسی سسپنشن لے لی جاتی ہے (یہ خاص طور پر پائپوں کے ذریعے گیس پمپ کرنے والی ٹربائنز میں کیا جاتا ہے، کیونکہ روایتی بیئرنگ گیس کے داخل ہونے کی وجہ سے تیزی سے ناکام ہو جاتی ہے۔ اس کا چکنا کرنے والا)۔

کسی نہ کسی طریقے سے، آج میکاٹرونکس نے گھریلو آلات سے لے کر تعمیراتی روبوٹکس، ہتھیاروں اور ایرو اسپیس تک ہر چیز کو گھیر لیا ہے۔ تمام CNC مشینیں، ہارڈ ڈرائیوز، برقی تالے، آپ کی کار میں ABS سسٹم وغیرہ۔ - ہر جگہ، mechatronics نہ صرف مفید ہے، بلکہ ضروری بھی ہے۔ یہ اب نایاب ہے جہاں آپ کو دستی کنٹرول مل سکتا ہے، یہ سب کچھ اس حقیقت پر ابلتا ہے کہ آپ نے بٹن کو درست کیے بغیر دبایا یا صرف سینسر کو چھوا — آپ کو نتیجہ ملا — یہ شاید اس کی سب سے قدیم مثال ہے کہ آج میکاٹرونکس کیا ہے۔

میکیٹرونکس میں انضمام کی سطحوں کا درجہ بندی کا خاکہ

انضمام کی پہلی سطح mechatronic آلات اور ان کے عناصر سے بنتی ہے۔ انضمام کی دوسری سطح مربوط mechatronic ماڈیولز کے ذریعہ تشکیل دی گئی ہے۔ انضمام کی تیسری سطح انٹیگریشن میچیٹرونک مشینوں کے ذریعہ تشکیل دی گئی ہے۔ انضمام کی چوتھی سطح mechatronic مشینوں کے کمپلیکس سے بنتی ہے۔ انضمام کا پانچواں درجہ میچیٹرونک مشینوں اور روبوٹس کے کمپلیکس کے سنگل انضمام کے پلیٹ فارم پر تشکیل دیا گیا ہے، جس کا مطلب ہے کہ دوبارہ ترتیب دینے والے لچکدار پیداواری نظام کی تشکیل۔

آج، mechatronic ماڈیولز اور نظام درج ذیل علاقوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں:

• مکینیکل انجینئرنگ اور آٹومیشن کا سامان، مکینیکل انجینئرنگ میں تکنیکی عمل؛

• صنعتی اور خصوصی روبوٹکس؛

• ہوا بازی اور خلائی ٹیکنالوجی؛

• فوجی سازوسامان، پولیس کے لیے گاڑیاں اور خصوصی خدمات؛

• الیکٹرانک انجینئرنگ اور تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ کا سامان؛

• آٹوموٹو انڈسٹری (موٹر وہیل ڈرائیو ماڈیولز، اینٹی لاک بریک، آٹومیٹک ٹرانسمیشنز، آٹومیٹک پارکنگ سسٹم)؛

• غیر روایتی گاڑیاں (الیکٹرک کاریں، الیکٹرک سائیکلیں، وہیل چیئرز)؛

• دفتری سامان (مثلاً کاپیئرز اور فیکس مشینیں)؛

• کمپیوٹر کے آلات (مثلاً پرنٹرز، پلاٹر، CD-ROM ڈرائیوز)؛

• طبی اور کھیلوں کا سامان (معذوروں کے لیے بائیو الیکٹرک اور ایکسوسکیلیٹن مصنوعی اعضاء، ٹوننگ ٹرینرز، کنٹرولڈ تشخیصی کیپسول، مساج کرنے والے، وغیرہ)؛

• گھریلو سامان (دھونے، سلائی، ڈش واشر، آزاد ویکیوم کلینر)؛

• مائیکرو مشینیں (طب، بائیو ٹیکنالوجی، مواصلات اور ٹیلی کمیونیکیشن کے لیے)؛

• کنٹرول اور پیمائش کرنے والے آلات اور مشینیں؛

• لفٹ اور گودام کا سامان، ہوٹلوں اور ہوائی اڈوں میں خودکار دروازے؛ تصویر اور ویڈیو کا سامان (ویڈیو ڈسک پلیئرز، ویڈیو کیمرہ فوکس کرنے والے آلات)؛

• پیچیدہ تکنیکی نظاموں اور پائلٹوں کے آپریٹرز کی تربیت کے لیے سمیلیٹر؛

• ریلوے ٹرانسپورٹ (ٹرین کنٹرول اور استحکام کے نظام)؛

• خوراک، گوشت اور دودھ کی صنعتوں کے لیے ذہین مشینیں؛

• پرنٹنگ مشینیں؛

• شو انڈسٹری کے لیے سمارٹ ڈیوائسز، پرکشش مقامات۔

اس کے مطابق، میکاٹرونک ٹیکنالوجیز کے حامل اہلکاروں کی ضرورت بڑھ رہی ہے۔