TRYENGINEERING 職業道路
機電一體化工程
機電一體化工程是一個與機械工程有些相似的領域——但正如其名稱所示，從事該領域工作的人正在將機械和電子工程技能帶到他們的工作中。 然而，機電一體化代表了技術集成，而不僅僅是主要學科的結合。 機械工程側重於機械、控制、製造和動力，而機電一體化工程側重於機電設備的設計和開發。 這些可以是大規模的製造自動化，例如機器人技術，也可以是傳感器等微型儀器——可以是消費產品，也可以是自動駕駛汽車。
mechatronics 這個詞是由安川電機公司的工程師森哲郎創造的，並於 1971 年註冊了商標。然而，該公司後來向公眾發布了使用這個詞的權利，於是這個詞開始在世界範圍內使用，現在代表一個跨學科領域，其目標是開發統一機械、電氣和其他技術領域的設計解決方案。
是什麼讓它獨一無二？
機電一體化是一個需要結合機械、電氣和計算技能來開發或改進產品或系統的領域。 這些技能在多個行業有很多應用，日常活動需要不同的技能組合。
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機電一體化工作需要在可能由專業工程師和通才組成的設計團隊中工作或領導。 在機電一體化中，產品是通過系統方法開發的，這也需要大量的會議和時間來監督新產品或系統的生產或安裝。 受僱於該領域的個人將在辦公室環境中工作，但也會花時間在客戶地點或製造設施中。 他們可能會檢查工廠設置，並考慮如何通過額外的傳感器改進機器人技術以滿足需求。 特別是在新產品開發中，機電一體化工程師可能會被要求在產品開發的關鍵點上加班，但這些通常是可以預見的。
自動駕駛汽車：
汽車機電一體化涉及汽車機械和電子系統的集成。 機電一體化成就的一個很好的例子是實現自動駕駛汽車的控制系統。 那些致力於開發和改進這些系統的人涉及汽車特定的機械，包括傳感器、電子設備、通信和建模。
傳感器對於自動駕駛汽車尤為重要，因此它們可以測量周圍環境和車輛數據。 車輛需要使用 GPS 來確定位置、確定汽車的速度、識別其他車輛或導航指南，還需要能夠解釋標誌、道路路徑和障礙物。
自 1920 年代以來已在該領域進行了實驗，但第一輛半自動汽車於 1977 年由日本筑波機械工程實驗室開發。 從那時起，許多公司和政府都在為這些車輛制定技術和法規。 測試和試驗仍在繼續！ 工程師團隊不斷努力完善這一成就，以確保騎手和其他車輛的安全。
特斯拉聲稱，“所有新款特斯拉汽車都標配先進的硬件，能夠在今天提供自動駕駛功能，並在未來提供完全的自動駕駛功能——通過旨在隨著時間推移改進功能的軟件更新。”
右邊的視頻顯示瞭如何 博世開發了多種傳感器 幫助控制自動駕駛汽車！
探索更多細節：
對於大多數工程職業：
- 需要學士學位
bigstock.com/世界圖像 - 對管理專業或對管理感興趣的人可能會推薦碩士學位
- 學生也可以從相關的副學士學位開始，然後在確定學位路徑後繼續攻讀學士學位。
- 許多學生在大學期間必須參加合作項目，才能在他們選擇的領域獲得現實世界的經驗。
- 教育並沒有真正停止......隨著技術的變化以及材料和流程的不斷改進，工程師需要與時俱進。
- 許多專業協會提供證書和課程以支持其成員的繼續教育。
在本科階段，機電一體化工程課程將涵蓋機械工程主題，但通常在第二年或第三年的課程將側重於系統設計工程以及電氣和計算機工程。 這是一個非常跨學科的學位。 還有機電一體化證書和碩士課程，可以為那些希望進一步專攻本科學位的人增加一層專業知識。
選擇經認可符合基本標準的工程學位非常重要。 了解更多信息並瀏覽 TryEngineering 的全球數據庫 認可的工程和計算程序.
受到啟發
以下鏈接提供了更多了解人們在機電一體化工程領域所做工作的機會：
- 讓-保羅·勞蒙德 是一名機器人專家，法國國家科學研究中心 CNRS 的研究主任。 在裡面 訪問 在 IEEE TV 的右側，他討論了他從數學到機器人的運動以及他對該領域的職業貢獻，特別是在運動規劃和擬人運動方面。
- 凱文·克雷格，機電一體化的主要倡導者之一。 他支持基於機電一體化模型、以人為本的設計，該設計可以作為解決世界和社會在能源、貧困、水、住房、健康、教育和氣候領域最緊迫需求的過程。
- 維羅妮卡桑托斯 是加州大學洛杉磯分校生物機電一體化實驗室主任，對手部生物力學感興趣。 查看她關於“伸出援助之手”的研討會 点击這裡.
- 約瑟夫·恩格爾伯格 “機器人之父”。
- 喬治·D·德沃爾 是第一台可編程工業機器人的發明者。
George Devol 發明了世界上第一個可編程工業機器人——製造業的世界從未如此。 它是從機械臂的設計中構思出來的！ 他意識到他將面臨與勞動力流失相關的挑戰，因此他首先將機器人應用於可能對人類有害的任務。
第一個機器人被命名為 Unimate，它於 1961 年首次在通用汽車的裝配線上工作。它從裝配線上運送壓鑄件，然後將零件焊接到汽車車身上。 這對工人來說是一項危險的任務，如果發生事故，他們可能會被有毒煙霧中毒或失去肢體。
應用程序很快增長，許多公司開始在各種環境中開發機器人。 他們很快整合了傳感器和其他工具來適應分類和組裝等任務。 結果是生產速度提高，製造成本降低，許多工人也失去了工作。 許多公司努力支持需要新技能來從事不同工作的工人。
機器人的典型應用包括焊接、塗裝、組裝和拆卸、零部件選擇、產品檢測、零件分揀、包裝和貼標、碼垛和測試。 幾十年來，工業機器人通過加快所需藥物或疫苗的製造、為汽車召回開發更快的替換零件製造速度、或者只是以更快的速度和更低的成本將產品送到消費者手中，產生了全球影響。 23.67 年機器人市場價值 2020 億美元，預計到 75 年將達到 2026 億美元以上。
了解更多：
參與
深入挖掘您感興趣的與機電一體化工程相關的主題！
探索：
- 什麼是機電一體化？ (IMechE)
- IEEE RAS 機器人歷史
- 機器人 IEEE
- 喬治·德沃爾：致力於發明和機器人的生活 （IEEE頻譜）
- 機電一體化和工程的作用 （ASME）
- TryEngineering 新聞博客：想成為機器人工程師嗎？
看點：
- 凱文克雷格討論機電一體化領域 （右側視頻）
- 成為機電一體化工程師是什麼感覺？ 觀看科廷大學校友 Joshua Portlock 描述他是如何進入該領域的。 他專注於“飛行機器人”。
試試看：
- TryEngineering Live：Robots.ieee.org 的動手設計挑戰
- 嘗試一門以機電工程為重點的 TryEngineering 課程：
俱樂部、比賽和夏令營是探索職業道路並在友好競爭的環境中測試您的技能的最佳方式。
俱樂部：
- 許多學校都有編碼小組或機器人俱樂部，供學生構建和測試機器人以進行比賽。 這是獲得一些早期機電工程經驗的好方法。
比賽和活動：
- IEEE 機器人與自動化協會提供了一份清單 機器人比賽 和其他教育資源。
- 第一屆機器人大賽 團隊設計、編程和構建機器人，從一套標準零件和一套通用規則開始。
- 機械工程師學會學徒自動化挑戰賽 為有才華的學徒提供了一個絕佳的機會，可以在創新設計和製造挑戰中競爭，以改善日常家庭或花園設備。
- 全球機械與機電一體化工程峰會暨博覽會 提供青年科學家論壇
營地：
- 嘗試夏季工程學院, 美國：參加 TryEngineering Summer Institute 以進一步提高您的核心工程技能。
- 機器人學院：國際女孩機器人訓練營
- NASA 機器人夏令營
許多大學提供暑期工程經驗。 聯繫您當地大學的工程系，看看他們提供什麼。
你知道你可以在你的社區探索機電工程嗎？ 考慮一下您的家用汽車，或者您的校車或當地火車的功能。
- 你的車裡有傳感器嗎？ 一些示例是汽車後部的攝像頭，用於提醒駕駛員他們離身後的物體太近。 這些傳感器是如何工作的，您認為它們是如何集成到汽車和顯示系統中以提醒駕駛員的？
- 傳感器如何提醒駕駛員？ 如果燃油太少，儀表板上的燈會閃爍嗎？ 如果駕駛員倒車並且離物體太近，喇叭是否會響起？ 如果汽車感應到行人在車前行走，是否會接合製動器？ 需要在車內集成多少系統才能實現這一點？
- 有些汽車有速度裝置，如果他們超過速度限制，就會提醒新司機。 必須建立哪些系統才能使其正常工作？ 汽車如何知道當地的限速是多少？ 他們需要閱讀限速標誌嗎？ 使用全球定位系統？ 依靠其他一些與他們的全球地位相關的在線信息數據庫？
- 校車是否有任何涉及硬件、軟件和傳感器的集成安全功能？
- 如果駕駛員沒有係好安全帶，有些汽車將無法啟動。 汽車必須安裝哪些系統和傳感器來防止點火？
- 大多數汽車都有傳感器來確定坐在前排座位上的人是否低於某個體重閾值，因此如果安全氣囊在事故中爆炸，可能會受傷。 您能想到完成這項任務需要多少傳感器？
了解更多：
- 防撞系統正在改變汽車安全的面貌
- 美國交通部： 駕駛輔助技術
請務必聯繫您居住地專注於機電工程的專業協會。 並非所有人都會為大學預科學生提供會員資格，但大多數都為大學生提供團體，當然還提供在線資源來幫助您探索該領域。
一些專注於機電一體化工程的小組示例：
