เมคคาทรอนิกส์

วิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์ () หรือ เมคคาทรอนิกส์ () เป็นการบูรณาการระบบเครื่องกล ไฟฟ้า และคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันโดยใช้พื้นฐานจากวิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และวิศวกรรมคอมพิวเตอร์เพื่อใช้ในการออกแบบและผลิตชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น สาขาย่อยของวิศวกรรมก็ขยายและพัฒนาขึ้น จุดประสงค์ของเมคคาทรอนิกส์จึงเป็นกระบวนการออกแบบที่รวมเป็นหนึ่งเดียวของสาขาย่อยเหล่านี้ แต่เดิม เมคคาทรอนิกส์หมายถึงการผสมผสานระหว่างเมคคานิกส์กับอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น จึงเกิดเป็นคำว่าเมคคาทรอนิกส์ อย่างไรก็ตาม เมื่อระบบด้านเทคนิคมีความซับซ้อนมากขึ้น ความหมายของคำนี้ก็ขยายให้ครอบคลุมเทคโนโลยีด้านอื่น ๆ มากยิ่งขึ้น

ในปัจจุบัน หลายคนถือว่าเมคคาทรอนิกส์มีความใกล้เคียงกับวิศวกรรมอัตโนมัติ หุ่นยนต์ หรือวิศวกรรมไฟฟ้าเครื่องกล และถูกใช้เป็นคำสำคัญในอุตสาหกรรมสมัยใหม่"Electromechanical/Mechatronics Technology" . lcti.org

มาตรฐานของฝรั่งเศส NF E 01-010 ให้คำนิยามไว้ว่า “การดำเนินการที่มีจุดประสงค์เพื่อบูรณาการอย่างลงตัวของวิศวกรรมเครื่องกล อิเล็กทรอนิกส์ ระบบควบคุม และวิทยาการคอมพิวเตอร์ภายในการออกแบบและการผลิตผลิตภัณฑ์ เพื่อที่จะปรับปรุงและ/หรือให้ประโยชน์สูงสุดต่อการทำงานของผลิตภัณฑ์นั้น"Bolton, W. Mechatronics. Pearson, 6th edition, 2015. 

ตัวอย่างผลงานจากสาขาวิชานี้ ได้แก่ "ระบบอัจฉริยะ" ซึ่งมีกลไกที่สามารถทำงานอัตโนมัติตามความต้องการที่กำหนดได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ระบบเมคคาทรอนิกส์ถูกนำไปใช้ในเทคโนโลยีต่าง ๆ เช่น หุ่นยนต์อุตสาหกรรม หุ่นยนต์กู้ภัย และอาคารอัจฉริยะ 

ประวัติ
มีหลักฐานว่าตั้งแต่ก่อนปี ค.ศ. 1951 คำว่า "เมคคาทรอนิกส์" ปรากฏอยู่ในโฆษณาของบริษัท Servomechanisms, Inc. ในวารสาร Nucleonics เล่มที่ 9 ฉบับที่ 3 หน้า 99

คำว่า "เมคคาทรอนิกส์" มีต้นกำเนิดจากภาษาอังกฤษแบบญี่ปุ่น โดยนาย Tetsuro Mori วิศวกรของบริษัท Yaskawa Electric Corporation เป็นผู้ริเริ่ม และได้จดทะเบียนเครื่องหมายการค้าในญี่ปุ่นด้วยทะเบียนหมายเลข "46-32714" เมื่อปี ค.ศ. 1971 ต่อมาบริษัทได้สละสิทธิ์ให้ใช้คำนี้ในสาธารณะ ทำให้แพร่หลายไปทั่วโลก ปัจจุบันคำนี้ถูกแปลเป็นหลายภาษาและถือเป็นคำสำคัญในแวดวงอุตสาหกรรม

เมื่อเทคโนโลยีสารสนเทศเริ่มมีบทบาทในคริสต์ทศวรรษ 1980 ไมโครโปรเซสเซอร์ถูกนำมาใช้ในระบบกลไก ส่งผลให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน และภายในคริสต์ทศวรรษ 1990 ความก้าวหน้าด้านความฉลาดเชิงคำนวณก็ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในเมคคาทรอนิกส์ จนเกิดการเปลี่ยนแปลงสำคัญในสาขานี้

โครงสร้างหลักสูตร
นักศึกษาแมคคาทรอนิกส์ต้องศึกษาความรู้จากหลายสาขา ได้แก่
 วิศวกรรมเครื่องกลและวัสดุศาสตร์
 วิศวกรรมไฟฟ้า
 วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ (ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์)
 วิทยาการคอมพิวเตอร์
 วิศวกรรมระบบและการควบคุม
 วิศวกรรมเชิงแสง

การประยุกต์ใช้งาน
 Machine vision
 ระบบอัตโนมัติ and หุ่นยนต์
 Servo-mechanics
 ตัวรับรู้ และ ระบบควบคุม
 วิศวกรรมยานพาหนะ, อุปกรณ์ยานพาหนะในการออกแบบระบบย่อยเช่น ระบบเบรกป้องกันล้อล็อก
 การควบคุมเครื่องจักรด้วยคอมพิวเตอร์ เช่นเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยคอมพิวเตอร์เหมือน  computer numerical control (CNC), milling machines
 ระบบชำนาญการ
 สินค้าอุตสาหกรรม
 เครื่องอุปโภคบริโภค
 ระบบแมคคาทรอนิกส์
 แมคคาทรอนิกส์ทางการแพทย์, ระบบสร้างภาพทางการแพทย์
 ระบบพลศาสตร์โครงสร้าง
 ระบบยานพาหนะและการขนส่ง
 แมคคาทรอนิกส์เป็นภาษาใหม่ของยานพาหนะ
 ระบบคอมพิวเตอร์ช่วยและการการผลิตแบบบูรณาการ
 คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ
 ระบบการผลิตและวิศวกรรม
 การบรรจุหีบห่อ
 Microcontrollers/PLCs
 Mobile apps
 วิศวกรรมเครื่องกลและไฟฟ้า

หลักสูตรในประเทศไทย
สำหรับในประเทศไทย สถาบันเทคโนโลยีปทุมวัน ได้เปิดสอนในหลักสูตรวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์ ระดับปริญญาตรีเป็นแห่งแรก ส่วนมหาวิทยาลัยอื่น ๆ ก็เปิดสอนเช่นกัน เช่น มหาวิทยาลัยวงษ์ชวลิตกุล, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี​, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลรัตนโกสินทร์, สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร, มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์​, มหาวิทยาลัยศรีปทุม, สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ, มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์​, มหาวิทยาลัยราชภัฏรำไพพรรณ​ี, มหาวิทยาลัยมหาสารคารม, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแก่น, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก, มหาวิทยาลัยราชภัฏวไลยอลงกรณ์ ในพระบรมราชูปถัมภ์, มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธศูนย์สามพร้าว, วิทยาลัยเทคนิคสุรนารี (เปิดสอนในสาขาวิชาวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์ หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง ต่อเนื่อง 5 ปี ตามมาตรฐาน KOSEN)

ดูเพิ่ม
 วิศวกรรมระบบ
 ทฤษฎีระบบควบคุม
 วิทยาการหุ่นยนต์
 วิทยาการคอมพิวเตอร์
 ไซเบอร์เนติกส์
 ไบโอเมคคาทรอนิกส์
 นาโอะ
 อาซิโม
 หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์
 โรโบคัพ
 การแข่งขันออกแบบหุ่นยนต์ระหว่างประเทศ
 กฎ 3 ข้อของหุ่นยนต์

อ้างอิง

 เมคคาทรอนิกส์คืออะไร? สาขาวิชาวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีปทุมวัน
 เมคคาทรอนิกส์คืออะไร?  สาขาวิชาวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
 เมคคาทรอนิกส์คืออะไร?  สาขาวิชาเมคคาทรอนิกส์ สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

แหล่งข้อมูลอื่น
 Mechatronics City บล็อกเมคคาทรอนิกส์ที่รวบรวมเรื่องราวที่เกี่ยวข้องกับสาขาเมคคาทรอนิกส์

หมวดหมู่:ทัศนศาสตร์
หมวดหมู่:สาขาทางวิศวกรรมศาสตร์
หมวดหมู่:ระบบฝังตัว