توانایی استفاده ابزاری از قوانین فیزیکی و ریاضیاتی به معنی توانایی طراحی است و این توانایی به مفهوم توسعه یافتگی یک کشور از لحاظ صنعتی است. در پروژههای مکاترونیکی که فعلا در ایران انجام میشوند در بهترین حالت، از ماژولهای آماده و پکیجهای یکپارچه استفاده میشود و کاری که برای مهندس ایرانی تعریف شده است، مونتاژ و سرهمبندی محصول نهایی است. به همین خاطر، تولیدات ما چه از لحاظ قیمت و چه از لحاظ دانش فنی هرگز قابل رقابت با تولیدات کشورهای پیشرفته نخواهد بود. برای اینکه تولیدات صنعتی و از جمله تولیدات مکاترونیک ما قابل رقابت با تولیدات سایر کشورها باشد، ما باید توانایی و دانش فنی طراحی ماژولها را نیز داشته باشیم. برای اجرایی کردن این هدف، راهکار این است که ما مانند کشورهای پیشرفته بر اصول پایه فیزیک و ریاضی تکیه کنیم و مراحل طراحی را قدمبهقدم به پیش ببریم و در نتیجه به صورت اصولی به طراحی مکاترونیک و دانش فنی طراحی ماژولهای پکپارچه مسلط شویم. در گام اول از آموزش ما در قالب حل مثال به ارائه محاسبات پایه جهت به دست آوردن معادلات حرکت بر اساس نمودار حرکتی موتورها میپردازیم. این پروژه، قابل تعمیم به درب آسانسورها، درب های اتوماتیک و … نیز است. ما کار را با تکیه بر قوانین ساده فیزیکی شروع میکنیم و مشخصات بار را محاسبه میکنیم و آن را از طریق سیستم انتقال، به سمت محور موتور انعکاس داده و معادلات مکان، سرعت و شتاب موتور را به دست میآوریم. در ادامه، این معادلات را به گشتاور و متعاقبا به جریان موتور ربط داده و بدین ترتیب، معادله جریان الکتریکی موتور الکتریکی را محاسبه میکنیم. بعد از آن با توجه به پارامترهای پروژه، به گزینش موتور دست میزنیم. همچنین در این آموزش در مورد مکانیسم انتقال نیروی پیچ ساچمهای (Ball screw) توضیحاتی ارائه میشود. در بخشهای بعدی از معادلات جریان الکتریکی به دست آمده در پروژهها به عنوان جدول نصب العین (Lookup table) استفاده و آن را با استفاده از روشهای کنترلی و با مدارهای الکترونیکی به موتور الکتریکی اعمال خواهیم کرد. روشهای کنترلی و الکترونیک مورد نیاز نیز به همین صورت عملی برای بخشهای بعدی آموزش هدفگذاری شدهاند.
