Mehhanismisüsteemidel

Mehhanismisüsteemid on mehhaaniliste komponentide kooslused, mille eesmärk on liigutusjõudude ülekandmine ja liikumise koordineerimine kindla töö teostamiseks. Need hõlmavad nii lihtsaid mehhanisme kui ka keerulisi mehatroonilisi süsteeme, kus lisaks mehhaanilisele struktuurile kasutatakse juhtimist, andureid ja automaatikat. Uurimisel käsitletakse kineetikat ja dünaamikat ning keskendutakse liikumise suunale, kiirusele ning jõudude ja energiade ülekandele.

Võtmeosad hõlmavad hammasrattaid, lingid, võlle ja laagreid, vedrusid ning kinnitusi ja tugielemente. Sageli kasutatakse ka aktuaatoreid, nagu hüdraulilised, pneumaatilised ja elektrilised ajamid. Mehhanismisüsteeme võib jaotada vastavalt funktsioonile (jõu ülekandmine, liikumise suurendamine või muutmine, sündmuste või ajastuse sinhroniseerimine), struktuurile (lingi- ja liigendsüsteemid, kaamsüsteemid, hammasrattasüsteemid) ning aktiveerimise viisile (manuaalne, mootoriga juhitav, automatiseeritud).

Modelleerimine ja analüüs hõlmavad kineetikat ja dünaamikat. Kinemaatika käsitleb positsiooni, kiirust ja kiirendust; dünaamika aga jõude, momentide ja energiakulude arvutamist. Piirangute ja mobiilsuse hindamiseks kasutatakse Grübleri kriteeriumi ning erinevaid simulatsioonitööriistu, sealhulgas multibody-dünaamika süsteeme.

Rakendused hõlmavad auto- ja masinaehitust, kellade mehhanisme, ukse- ja lukkude mehhanisme ning paberi- ja tekstiilitööstust ning robot- ja meditsiiniseadmeid. Tulevikus rõhutatakse mehatroonika ja sensoritega varustamist, juhtimisalgoritmide integreerimist ning digitaalseid kaksikuid ja energiasäästlikkust.