La meccatronica è una branca trasversale dell’ingegneria che nasce dalla fusione sinergica di meccanica, elettronica, informatica e teoria dei controlli. Il termine è stato coniato alla fine degli anni ‘60 in Giappone per descrivere i primi sistemi meccanici dotati di controllo elettronico avanzato.
L’obiettivo della meccatronica è la progettazione e realizzazione di sistemi “intelligenti”, capaci di interagire autonomamente con l’ambiente circostante. Un sistema meccatronico tipico è composto da:
- Struttura meccanica: l’ossatura fisica del sistema (link, ingranaggi, telai).
- Attuatori: i “muscoli” che generano movimento (motori elettrici, pistoni pneumatici o idraulici).
- Sensori: i “sensi” che acquisiscono dati (encoder, accelerometri, camere, sensori di forza).
- Sistema di controllo: il “cervello” (microcontrollori, PLC, PC industriali) che elabora le informazioni dei sensori e decide le azioni degli attuatori tramite algoritmi software.
Esempi ubiquitari di sistemi meccatronici sono i robot industriali, le macchine utensili a controllo numerico (CNC), i droni, i sistemi di assistenza alla guida (ADAS) negli autoveicoli e le stampanti 3D. La meccatronica rappresenta il cuore tecnologico dell’Industria 4.0.