Cơ-điện tử - công nghệ giúp tiến nhanh vào KTTT

Cơ-điện tử (Mechatronics) là một lĩnh vực công nghệ cao đã được nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước tiên tiến, đầu tư phát triển mạnh mẽ. Nhưng đối với nước ta đây vẫn là một lĩnh vực còn khá mới mẻ, cần được quan tâm phát triển nhiều hơn nữa trong thời gian tới, mà như một số chuyên gia nhận định nó có thể giúp Việt Nam “đi tắt đón đầu” kinh tế tri thức. Đây là vấn đề toát lên từ cuộc Hội thảo Quốc tế về Cơ-điện tử được tổ chức tại Hà...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ-điện tử - công nghệ giúp tiến nhanh vào KTTTCơ-điện tử - công nghệ giúp tiến nhanh vào KTTT Cơ-điện tử (Mechatronics) là một lĩnh vực công nghệ cao đã được nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước tiên tiến, đầu tư phát triển mạnhmẽ. Nhưng đối với nước ta đây vẫn là một lĩnh vực còn khámới mẻ, cần được quan tâm phát triển nhiều hơn nữa trongthời gian tới, mà như một số chuyên gia nhận định nó có thểgiúp Việt Nam “đi tắt đón đầu” kinh tế tri thức. Đây là vấn đềtoát lên từ cuộc Hội thảo Quốc tế về Cơ-điện tử được tổ chứctại Hà Nội từ 8-12/11/2004.Nội dung:Cơ-điện tử (Mechatronics) được ra đời tại Nhật Bản khoảng 30năm trước. Đây là một lĩnh vực công nghệ liên ngành giữa cơ khí,điện và điện tử. Từ đó đến nay cơ-điện tử đã phát triển khôngngừng, nhất là khi kỹ thuật vi xử lý ra đời đã làm cho cơ-điện tử cómột vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ (KH&CN).Nhiều người đã quan niệm đơn giản cơ-điện tử là một hệ thống baogồm phần cơ khí, điện, điện tử. máy tính, đầu đo, cơ cấu chấphành... Cách hiểu này dẫn đến quan niệm rằng, cơ-điện tử không làcái gì mới mà đơn thuần chỉ là sự tập hợp các lĩnh vực KH&CNsẵn có. Hiểu cơ-điện tử như thế là chưa đủ. chưa thấy hết bản chấtcủa nó.Trước hết cần phải hiểu cơ điên tử là một công nghệ thống nhất,chứ không phải là phép cộng đơn thuần của nhiều công nghệ khácnhau. Sản phẩm cơ-điện tử phải là sản phẩm gắn kết hữu cơ giữamột quá trình điều khiển với một quá trình cơ học - thường là quátrình chuyển động. Cơ-điện tử tuy rất gắn bó với công nghệ tựđộng hóa nhưng vẫn khác ở chỗ nó không chỉ quan tâm đến bảnthân hệ thống điều khiển và chất lượng của vòng điều khiển, màcòn quan tâm đến chất lượng mọi mặt của cả sản phẩm như mộtthể thống nhất.Theo Giáo sư Glozio Rizzomi thuộc trường Đại học Ohio (Mỹ) thìcơ-điện tử là Sự thiết kế tổng hợp giữa các phương pháp thiết kếcơ học truyền thống với các cảm biến, công nghệ đo, mô tơ, cơ cấuchấp hành, hệ thống điều khiển nhúng (Embedded Control System)và phần mềm xử lý thời gian thực (Real Time). Theo ông thì cácsản phẩm cơ điên tử có nhiều chức năng vượt trội, trong đó có cácphần điện tử thay thế các chức năng cơ khí tạo nên các sản phẩm,các hệ thống có độ mềm dẻo, thích nghi cao và dễ dàng sửa đổinâng cấp, thiết kế lại, lập trình lại.Như vậy phương pháp tích hợp các công nghệ khác nhau: phần cơ,phần điện tử, phần điều khiển, phần mềm, đầu đo, cơ cấu vậnhành... để có được lời giải tối ưucho một sản phẩm cụ thể có thểcoi là phần cơ bản của cơ-điện tử.Trước kia, máy móc và vũ khí chỉ do các kỹ sư cơ khí thiết kế. Saukhi đã thiết kế xong phần cơ khí, các phần điều khiển và lập trìnhmới được bổ sung vào bởi các kỹ sư điều khiển và lập trình viên.Cách tiếp cận này dẫn đến hệ quả là sẩn phẩm thiết kế chỉ có thểđạt tối ưu cục bộ. Hiện nay việc thiết kế, chế tạo máy móc và vũkhí đã có những bước tiến vượt bậc nhờ sự tiến bộ vượt bậc củacác công nghệ vi điện tử, điều khiển và vi xử lý. Sự kết năng củanhiều công nghệ khác nhau là đặc trưng cơ bản của các sản phẩmcơ-điện tử.Trong thập kỷ 70 của thế kỷ trước, các sản phẩm cơ-điện tử chủyếu tích hợp phần cơ khí với công nghệ điều khiển trợ lực (servo)tạo nên các sản phẩm như cửa tự động, máy tự động bán hàng, máyảnh tự động chỉnh tiêu cự (focus)... Đến thập kỷ 80, khi công nghệthông tin được hình thành thì các chip vi xử lý đã được nhúng vàotrong các hệ thống cơ khí để nâng cao các công năng hệ thống. Lúcnày các máy công cụ điều khiển số và rôbốt đã trở nên hoàn hảohơn, các ôtô có phần điều khiển số,... đã được sử dụng rộng rãi.Trong lĩnh vực quân sự, các hệ thống vũ khí thông minh có điềukhiển số ra đời và phát triển mạnh mẽ.Vào thập kỷ 90, công nghệ truyền thông được đưa vào các sảnphẩm cơ-điện tử, đã tạo nên các sản phẩm có khả năng kết nốimạng. Cũng trong giai đoạn này, các vi cảm biến và cơ cấu chấphành siêu nhỏ được phát triển và ứng dụng trong nhiều sản phẩmnhư các hệ thống vi cơ-điện tử. Có thể nói rằng, chức năng của cácmáy móc và hệ thống cơ kỹ thuật hiện nay phụ thuộc chủ yếu vàophần mềm (có thể là một thuật toán, mạng nơron, hệ mờ) trongmáy tính của sản phẩm. Riêng điều này đã là một sự khác biệt vềchất so với các sản phẩm cơ điện cách đây 25-30 năm trước.Xu thế phát triển của cơ-điện tử là ngày càng tích hợp trong nónhiều công nghệ cao hơn, sản phẩm ngày càng thông minh hơnđồng thời kích thước cũng ngày càng nhỏ đi.Cơ điện tử ở Việt NamCơ-điện tử bắt đầu thâm nhập vào nước ta từ đầu thập kỷ 90. Năm1998 Viện Cơ học thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên và côngnghệ quốc gia đã thành lập Phòng Cơ-điện tử. Công tác nghiên cứuvề kỹ thuật điều khiển số, ứng dụng công nghệ thông tin và môphỏng cho các quá trình thiết kế và chế tạo máy được thực hiện ởnhiều nơi như Viện máy và Dụng cụ công nghiệp (IMI), ViệnNghiên cứu cơ khí, Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệquốc gia, Trường Đại học Bách khoa (ĐHBK) Hà Nội, Tr ...