Mécatronique : qu'est-ce que c'est ?

La mécatronique est une technologie interdisciplinaire qui met à contribution :

• la mécanique,
• l'électronique,
• l'automatisme,
• et l'informatique temps réel.

Elle aide à concevoir des systèmes intelligents, à  fabriquer des produits innovants et optimisés et aussi à améliorer les performances d'équipements existants.

Méconnue du grand public, la mécatronique est pourtant présente dans un grand nombre d'appareils qui nous entourent et dans divers secteurs industriels : automobileautomobile, robotiquerobotique, agroalimentaire, industrie électronique, etc.

Le facteur temps réel a son importance car de tels systèmes se doivent de réagir aussi rapidement que possible à ce qui a été perçu ou bien encore à un ordre donné par un humain.

Des origines de la mécatronique

La mécatronique a pris naissance en 1969 au sein de la société japonaise  Yaskawa Electric Corporation. Le terme a été inventé par deux ingénieurs de cette entreprise  de robotique industrielle et de systèmes d'automatisation : Etsuro Mori et Er. Jiveshwar Sharma. Yaskawa a été la première société à incorporer de l'électronique dans des systèmes mécaniques.

A l'origine, le terme avait été enregistré comme marque déposé en 1971, mais par la suite, Yaskawa a publié un droit d'usage public de ce terme.

Il a fallu la fin des années 90 pour que cette discipline se développe en Europe, notamment dans le secteur de l'automobile mais aussi celui de l'horlogerie.

Un robot de soudure de la société japonaise Yaskawa, pionnière de la mécatronique - ce sont des ingénieurs de Yaskawa qui ont inventé le terme "mécatronique". © PT Metindo Erasakti - Wikimedia Commons

Comment fonctionne un système né de la mécatronique

Un système mécatronique est constitué :

• D'une partie opérative constitués d'outils destinés à accomplir une action mais aussi parfois de capteurscapteurs.
• D'une partie commande, soit un logiciel qui pilote le système,
• Parfois aussi d'une interface homme-machine, lorsque le pilotage n'est pas totalement automatisé.

Quels sont les usages de la mécatronique ?

Vous utilisez probablement sans le savoir des appareils conçus avec la mécatronique. Ainsi, il se pourrait que votre machine à laver avec ses divers programmes de lavage ait bénéficié de cette technologie.  Il en est de même pour les montres à quartzmontres à quartz ou l'autofocus des appareils photos. Et votre automobile dispose sans doute d'une assistance au freinage et d'un correcteur de trajectoire issus de la mécatronique.

La mécatronique est en usage dans de nombreux autres secteurs :

• domotique,
• éoliennes,
• machines-outils,
• automatisation de chaînes de fabrication,
• avionique,
• etc.

Parmi les exemples fameux d'usages de la mécatronique, figurent :

• Les véhicules Spirit, Opportunity et PerseverancePerseverance qui ont été déposés  sur la planète Mars par la NASANASA,
• Le Da Vinci Surgical System, un robotrobot d'aide aux opérations chirugicales,
• Les divers types de véhicules autonomes en test ou en usage dans diverses parties du monde.

Le véhicule autonome Perserverance qui parcourt le sol de Mars est un bel exemple de mécatronique. Selfie capturé le 10 septembre 2021. © NASA

Interdisciplinaire

La mécatronique implique de concevoir un système de manière globale et pour ce faire elle met à contribution des disciplines disparates :

• moteurs,
• machines hydrauliques,
• automates programmables industriels,
• microprocesseurs et programmation informatique,
• systèmes de contrôle,
• etc.

Un ingénieur en charge d'un projet de mécatronique se retrouve à superviser des équipes de compétences diverses et doit donc détenir une certaine maîtrise de ces disciplines.