Maksud Mekatronik

1.1 Reka Bentuk Mekatronik

Standard Pembelajaran

Murid boleh:
• Menyatakan maksud reka bentuk mekatronik
• Mengenal pasti elemen mekatronik
• Menerangkan fungsi elemen mekatronik pada produk sedia ada
• Menghasilkan gambar rajah blok (block diagram) produk mekatronik sedia ada
• Menghasilkan lakaran bahagian reka bentuk produk yang akan diubah suai berdasarkan gambar rajah

blok yang terlibat
• Membuat penambahbaikan kepada produk berdasarkan lakaran yang telah dibuat
• Membuat penilaian kefungsian produk yang telah diubah suai

Teknologi telah terbukti banyak membantu memudahkan Kata Kunci
kehidupan manusia. Oleh itu, semakin maju sesebuah
masyarakat, semakin banyak rutin kehidupan seperti cara
bekerja, berehat, belajar, berhibur dan sebagainya dipengaruhi • mekatronik
oleh teknologi. • elemen
• integrasi
Semasa di Tingkatan 2, anda telah mempelajari tentang • komponen
aplikasi teknologi seperti reka bentuk mekanikal, reka bentuk • pengaturcaraan
elektrik dan reka bentuk elektronik. Dalam bab ini pula, • gambar rajah blok
pengetahuan anda tentang semua aplikasi tersebut akan • produk berfungsi
digabungkan dengan sistem kawalan dan pengaturcaraan bagi
menghasilkan reka bentuk produk mekatronik. Gambar foto 1.1 menunjukkan beberapa
contoh reka bentuk produk mekatronik yang sering anda temui dalam kehidupan harian.

Mesin fotokopi Lif Palang automatik

Gambar foto 1.1 Beberapa contoh reka bentuk produk mekatronik
yang sering ditemui dalam kehidupan harian

2

Reka Bentuk Mekatronik BAB 1

1.1.1 Menyatakan Maksud Reka Bentuk Mekatronik Pantas

Konsep mekatronik telah diperkenalkan oleh Tetsuro Mori, seorang jurutera kanan
sebuah syarikat di Jepun pada tahun 1969. Beliau mendefinisikan mekatronik sebagai
aplikasi elektronik dan teknologi komputer untuk mengawal pergerakan sistem
mekanikal suatu produk.

Akses

Lengan robotik yang ditunjukkan Apakah itu
dalam Gambar foto 1.2 merupakan Mekatronik?
contoh reka bentuk produk mekatronik. goo.gl/ocnwYC
Tahukah anda maksud reka bentuk mekatronik?
Gambar foto 1.2 Lengan robotik
Reka bentuk mekatronik bermaksud reka
bentuk produk atau sistem yang menggabungkan
disiplin ilmu elektrik, mekanikal, elektronik,
kawalan dan pengaturcaraan untuk mencapai
tujuan yang dikehendaki.

Integrasi semua elemen mekatronik
membolehkan produk mekatronik
berfungsi secara automatik atau separa
automatik. Pengguna hanya perlu
menekan suis kawalan pada produk
untuk memulakan tugasan yang telah
ditetapkan. Produk akan menjalankan
tugasan dan berhenti dengan sendiri
apabila tugasan telah disempurnakan.

Perhatikan di sekeliling anda. Dapatkah
anda mengenal pasti produk mekatronik
yang biasa anda gunakan dalam
kehidupan harian?

Info Bestari

Istilah mekatronik terhasil daripada gabungan dua
perkataan, iaitu ʻmekaʼ daripada perkataan mekanikal
dan ʻtronikʼ daripada perkataan elektronik.
(Sumber: Alciatore, D.G & Histand, M.B, Introduction to
Mechatronics and Measurement System, New York:
McGraw-Hill, 2012, hlm.2)

3

BAB 1 Aplikasi Teknologi

Info Bestari

Sejarah perkembangan revolusi industri

BAB 1

Revolusi Industri 1.0 Revolusi Industri 2.0
bermula dengan penggunaan bermula dengan penemuan
reka bentuk mekanikal bagi
menggantikan tenaga manusia tenaga elektrik yang
untuk menghasilkan suatu produk. membolehkan produk
dihasilkan dalam kuantiti
lebih besar dan cepat.

Revolusi Industri 4.0 merupakan kemajuan sistem industri Akses Pantas
yang berkembang dengan lebih hebat menerusi konsep
cyberphysical. Konsep cyberphysical ialah mengawal dan mengurus Industri 4.0 dan
operasi industri dengan mengguna pakai sistem mekatronik, Implikasi kepada SME
Internet benda, data raya, pengkomputeran awan dan kecerdasan
buatan (artificial intelligence). Rajah 1.1 menunjukkan sembilan goo.gl/CuqQTC
teras yang terdapat dalam Revolusi Industri 4.0.

Malaysia telah mengenal pasti bahawa Revolusi Industri 4.0
merupakan peluang yang terbaik dalam mempertingkatkan lagi
hasil pendapatan negara dari segi pengeluaran, menaik taraf
modal insan dan pendapatan pekerja dalam kemahiran teknologi
tahap tinggi. Secara tidak langsung Revolusi Industri 4.0
memberikan impak yang besar kepada produktiviti industri
di Malaysia.

Kita perlu mengambil peluang untuk mempelajari dan
menguasai ilmu serta kemahiran yang melibatkan Revolusi
Industri 4.0. Hal ini demikian kerana, Revolusi Industri 4.0
merupakan aspek penting dalam perubahan industri masa kini.

4

Reka Bentuk Mekatronik

Pandu sendiri

BAB 1

Revolusi Industri 3.0 Revolusi Industri 4.0
bermula dengan penggunaan melibatkan penggabungan reka
meluas reka bentuk elektronik bentuk mekatronik bersama Internet
dan seterusnya penggabungan benda, data raya dan pengkomputeran
reka bentuk bagi menghasilkan awan bagi membentuk sistem

reka bentuk mekatronik. pengeluaran pintar.

(Sumber: Malaysian Industry-Government Group for High Technology (MIGHT). (2018). Draft
National Industry 4.0 Policy Framework. Cyberjaya: MIGHT Publications.)

Robot berautonomi
Autonomous robots

Keselamatan siber Persepaduan sistem
Cybersecurity System integration

Data raya Revolusi Internet benda
Big data Industri Internet of things
Simulasi
Realiti terimbuh 4.0 Simulation
Augmented
Reality (AR)

Pengkomputeran awan Pembuatan bahan tambah
Cloud computing Additive manufacturing

Rajah 1.1 Sembilan teras dalam Revolusi Industri 4.0

5

BAB 1 Aplikasi Teknologi

Aktiviti Mengenali produk mekatronik PAK-21

Gallery

Walk

1. Bahagikan murid kepada beberapa kumpulan.
2. Ketua kumpulan memilih nama produk mekatronik daripada senarai yang telah disediakan

oleh guru.
3. Salin Jadual 1.1 di bawah dan secara berkumpulan, tandakan (3) atau (7) berdasarkan

produk mekatronik kumpulan anda. Tampalkan Jadual 1.1 yang telah lengkap di sudut
kumpulan masing-masing.
4. Gunakan kaedah Gallery Walk dalam aktiviti ini. Setiap ahli kumpulan bergerak ke sudut
kumpulan yang lain untuk melihat kriteria produk dan jawab soalan yang disediakan
(lihat-bincang-catat).
5. Kemukakan soalan semasa sesi Gallery Walk ini kepada kumpulan yang berkaitan.
6. Setelah selesai, ahli kumpulan berkumpul semula untuk melengkapkan jadual tersebut.
BAB 1

Periuk nasi elektrik
Mesin basuh automatik
Kipas siling automatik
Pintu pagar automatik
Lengan robotik
Kalkulator saintifik
Palang automatik
Jadual 1.1 Senarai produk dan kriteria

Produk

riteria

(a) Adakah produk menggunakan tenaga elektrik? 3
(b) Adakah produk mempunyai panel kawalan sendiri? 3
(c) Adakah produk mempunyai bahagian yang boleh bergerak? 7
(d) Adakah produk mempunyai penderia? 3
(e) Adakah produk berfungsi secara automatik? 3

Praktis Formatif
1. Apakah yang dimaksudkan dengan reka bentuk mekatronik?
2. Senaraikan tiga produk mekatronik yang dapat anda kenal pasti di sekeliling anda.
3. Nyatakan teras dalam Revolusi Industri 4.0 yang melibatkan sistem mekatronik.

6

Reka Bentuk Mekatronik BAB 1

1.1.2 Mengenal Pasti Elemen Mekatronik

Mekatronik merupakan bidang ilmu yang menggabungkan semua elemen asas
kejuruteraan, iaitu:
• Sistem elektrik
• Sistem mekanikal
• Sistem elektronik
• Sistem kawalan dan pengaturcaraan

Kawalan dan
pengaturcaraan

Elektrik MEKATRONIK Elektronik

Mekanikal

9V DC 78–06+ 5V DC Rajah 1.2 Mekatronik merupakan gabungan elemen asas kejuruteraan

yanEgsl1 edmireenkaasbaesnitnu956874321 ikd334333333234509876bigearfbuLuEnDn7ggsiddeLeEnDn2ggaanLEnD 1ksaewmaplaunrnba+oar,51gVciemkaepm, bporo+le5d(Vs1hu+uomøkr)k1a=tnif produk meka0Vtroroøn= ik ada
s2 r110 31 do+ra51Vn berkesandif(f1es-r1ean)cme a
11 30
secara automatik atau separa automatik.s3 r212 29 0V +or51V
13 28 LED 4 LED 3 or ø
14 27
15 26 r11

s4 r3 16 25
17 24
18 23
19 22
20 21
A Sistem elektriks5 r4 s9
s6 r5 r9 LED 6 LED 5 0V or ø = 0bVororor wø
carry over
s7 r6
s8 r7

Sistem elektrik merujuk kepada sistem yang menggunakan arus elektrik, sama ada arusr8
r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8, r9 = 3.3KΩ r10 Penambahan Penolakan
r11 = 1KΩ
r10 = 10KΩ variable
terus (AT) atau arus ulang-alik (AU) sebagai sumber bekalan kuasa. Sistem elektrik dalam
reka bentuk mekatronik berfungsi untuk membekalkan arus elektrik bagi membolehkan
peranti mekatronik menjalankan fungsi yang ditetapkan. Sistem ini mengambil kira aspek
keselamatan, kedudukan peranti dalam litar dan sambungan litar.

7