Mechatronics and Robotics

Е. Н. МОРОЗОВА
Т. В. СМИРНОВА

М. В. СМОЛЕНЦЕВА

MECHATRONICS AND ROBOTICS 

Учебное пособие

Йошкар-Ола

2023    

УДК 811.111:378 (075.8) 
ББК  81.432.1:74.48я73

М 80

Рецензенты:

кандидат педагогических наук, доцент кафедры иностранных языков

и лингвистики ПГТУ Е. М. Егошина;

кандидат философских наук, доцент кафедры философии 

и социально-культурных технологий МарГУ Т. М. Лежнина

Печатается по решению

редакционно-издательского совета ПГТУ 

Морозова, Е. Н. 

М 80
Mechatronics and Robotics: учебное пособие / Е. Н. Морозова, 

Т. В. Смирнова, М. В. Смоленцева. – Йошкар-Ола: Поволжский 
государственный технологический университет, 2023. – 98 с. 
ISBN 978-5-8158-2333-4

Цель пособия – оптимизировать аудиторную и самостоятельную ра-

боту студентов для развития навыков профессиональной иноязычной 
коммуникации в ходе освоения лексики и грамматики, совершенствования 
навыков аудирования и чтения, выполнения творческих устных и 
письменных заданий. 

Для аудиторной и самостоятельной работы студентов направлений 

бакалавриата 15.03.06 «Мехатроника и робототехника», 09.03.02 «Информационные 
системы и технологии» (профиль «Интеллектуальная робототехника»).


УДК 811.111:378 (075.8) 
ББК   81.432.1:74.48я73

ISBN 978-5-8158-2333-4
© Морозова Е. Н., Смирнова Т. В., 
Смоленцева М. В., 2023
© Поволжский государственный
технологический университет, 2023

CONTENTS

ПРЕДИСЛОВИЕ ......................................................................................... 4

UNIT 1 .................................................................................................... 6

UNIT 2 ...................................................................................................11

UNIT 3 ...................................................................................................19

UNIT 4 ...................................................................................................25

UNIT 5 ...................................................................................................32

UNIT 6 ...................................................................................................38

UNIT 7 ...................................................................................................45

UNIT 8 ...................................................................................................55

UNIT 9 ...................................................................................................64

UNIT 10 .................................................................................................70

UNIT 11 .................................................................................................77

UNIT 12 .................................................................................................83

APPENDICES ..............................................................................................91

REFERENCES .............................................................................................97

ПРЕДИСЛОВИЕ

Робототехника и мехатроника являются одними из самых быстро 

развивающихся областей современной науки, где сочетаются достижения 
смежных инженерных наук и всех областей знаний, для которых не 
существует политических и экономических границ. В связи с этим будущий 
инженер в области робототехники должен обладать необходимым 
набором компетенций, чтобы быть в курсе происходящего в мире, 
читать зарубежные новости, обзоры статей и владеть базовым понятийным 
аппаратом на английском языке, чтобы общаться с коллегами из 
зарубежных стран. Владение английским языком выступает одним из 
неотъемлемых условий профессиональной компетентности инженера в 
любой области техники.

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов, обучаю-

щихся по направлениям подготовки «Мехатроника и робототехника», 
«Информационные системы и технологии» (профиль «Интеллектуальная 
робототехника»), а также может быть использовано студентами
других направлений бакалавриата и специалитета.

Цель настоящего пособия – оптимизировать аудиторную и самосто-

ятельную работу студентов для развития навыков профессиональной 
иноязычной коммуникации в ходе освоения лексики и грамматики, совершенствования 
навыков аудирования и чтения, выполнения творческих 
устных и письменных заданий.

Данное пособие состоит из 12 разделов, каждый из которых содер-

жит тексты по самым актуальным темам в области мехатроники: от базовых 
сведений для начинающих профессиональный путь в области 
робототехники до детального погружения в программирование роботов 
и их применение в различных областях промышленности. Каждый раздел 
также включает задания для организации практики по всем видам 
коммуникативной деятельности.

В основу каждого раздела пособия заложен аутентичный текст, к ко-

торому прилагается поурочный тематический словарь. Далее предлагаются 
упражнения на закрепление лексики и повторение основ английской 
морфологии и синтаксиса. Каждый раздел предполагает прослушивание 
аутентичных аудио и просмотр видео, которые сопровождаются 
упражнениями на понимание текста, обобщение, а также выявление и 
закрепление лексико-грамматических конструкций. Обязательный компонент 
каждого юнита – задания на развитие монологической и диалогической 
речи, которые подкрепляются речевыми клише и заданиями, 

направленными на формирование письменных навыков, что стимулирует 
студента активно выражать свое мнение, использовать критическое 
мышление и уметь подавать техническую информацию в виде грамотных 
и логически выстроенных высказываний на английском языке.

В приложениях приведены полезные фразы для осуществления не-

которых коммуникативных задач (рассказа о себе, представления презентации, 
описания схем, графиков и диаграмм), а также пример написания 
резюме для приема на работу, призванные помочь будущим специалистам 
в их профессиональной деятельности.

Пособие рассчитано на 108-144 часа аудиторной и самостоятельной 

работы в зависимости от исходного уровня обучающихся.

UNIT 1

TASK 1. Study new words and word combinations.

to combine
совмещать, объединять

mechanical engineering
машиностроение

electronic engineering
электронное машиностроение

software engineering
разработка программного обеспечения

control engineering
техника автоматического управления

precision engineering
точное (прецизионное) 
машиностроение

sensor 
датчик, сенсор

actuator technology
технические средства приводов

significant
существенный, значимый

product-development process
процесс разработки продукта

manufactured goods
промышленные товары

to design
проектировать, конструировать

servo control
сервоуправление, автоматическое 
регулирование

robust
крепкий, надежный

application
применение

embed
встраивать, внедрять

exhibit
показывать, проявлять

feature
качество, характерная особенность

to include
включать

to result in
привести к, вызывать

flexibility
гибкость

to apply
применять

performance
производительность, технические
характеристики

device
устройство

to provide
обеспечивать

TASK 2. Study the following suffixes and prefixes and use them to form new 
words.

Verb + ment: replace, develop, measure, move, improve, agree, equip

Verb +s / tion: apply, precise, combine, compete, actuate, integrate, fuse, 
operate
re + Verb: design, program, place, search, form, cover, produce
Verb + er/or (person, device): engine, actuate, process, research, contain, 
construct, sense, control

TASK 3. Choose the best collocations.

1. have
a) a great 
influence

b) precision 
engineering

c) new controls

2. design
a) examples
b) competition
c) products

3. manufactured
a) services
b) goods
c) process

4. successful 
a) sensor
b) application
c) feature

5. precise
a) characteristics
b) disk drives
c) replacement

6. product
a) approach
b) computer
c) performance

7. mechanical
a) blend
b) device
c) computer

TASK 4. Match the following terms with their definitions.

1. mechanical 
engineering

a) the practical application of scientific knowledge to 
the creative design and building of computer programs

2. computer 
engineering

b) a component of a machine that is responsible for 
moving and controlling a mechanism or system

3. software 
engineering

c) an engineering branch that combines physics and 
mathematics principles with material science to design, 
analyze, manufacture mechanical systems

4. control 
engineering

d) a device that produces an output signal for the purpose
of sensing a physical phenomenon

5. precision 
engineering

e) a branch of electrical engineering and computer 
science that is required to develop computer hardware 
and software

6. sensor 
f) an engineering discipline that deals with control 
systems, applying control theory to design equipment 
and systems with desired behaviors in control 
environments

7. actuator
g) the discipline of designing a machine or instrument so 
it can maintain, measure, or move to a position with 
a high level of accuracy

TASK 5. Study the forms of the verb ‘to be’ and translate the sentences from 
Russian into English. Make them negative and interrogative. 

Tense

Affirmative 

sentence
Negative sentence
Interrogative 

sentence

Present

I am
He / she / it is
We / you / they 
are

I am not
He / she / it is not (isn’t)
We / you / they are not 
(aren’t)

Am I?
Is he / she / it?
Are we / you / 
they?

Past

I / he / she / it was
We / you / they 
were

I / he / she / it was not 
(wasn’t)
We / you / they were not
(weren’t)

Was I / he / she / 
it?
Were we / you / 
they?

Future

I / we / he / she / it 
/ you / they will be

I / we / he / she / it / you / 
they will not be (won’t be)

Will I / we he / 
she / it / you / 
they be?

1. Мехатроника –
это наука. 2. Мехатроника –
это сочетание 

машиностроения, 
электронного 
машиностроения 
и 
разработки 

программного обеспечения. 3. Конструирование – это сложный процесс. 
4. Мы – студенты Института механики и машиностроения. 5. Эти 
датчики старые. 6. Эти устройства новые. 7. Мы были учениками в 
прошлом году. 8. Эта технология была современной в прошлом 
столетии. 9. Эти промышленные товары были популярными несколько 
лет назад. 10. Мы будем студентами второго курса в следующем году. 
11. Мехатроника будет популярна в будущем. 12. Мы
будем

инженерами через 4 года.

TASK 6. Discuss the following questions in pairs, then read and translate 
the text.

1. What sciences does mechatronics combine?
2. Do you know any applications of mechatronics systems?

WHAT IS MECHATRONICS

Mechatronics is a science that combines mechanical engineering and 

electronic engineering. It is a multidisciplinary field of engineering that 
includes a combination of computer engineering, software engineering, 
control engineering,
precision engineering,
and sensor and actuator 

technology for the design and manufacture of products. 

The word ‘Mechatronics’ was first coined in Japan in 1969. Since then, 

mechatronics has been used to represent a synergistic blend of mechanics and 
electronics. It’s a significant design trend that has a great influence on the 
product-development process, international competition in manufactured 
goods, and the nature of mechanical engineering education in coming years.

Mechatronics is a methodology for designing products with better, more 

precise characteristics. These characteristics can be achieved by considering 
not only the mechanical design but also the use of servo controls, sensors, 
and electronics. It is also very important to make the design robust. Computer 
disk drives, for example, are a prime example of the successful application of 
mechatronics.

Mechatronics is the combination of traditional design methods with 

sensors and instrumentation technology, actuator technology, embedded real-
time microprocessor systems, and real-time software. Mechatronic products 
exhibit certain distinguishing features, including the replacement of many 
mechanical functions with electronic ones, which results in much greater 
flexibility and easy redesign or reprogramming.

The basic idea is to apply new controls to extract new levels of 

performance from a mechanical device. It means using modern, cost-effective 
technology to improve product performance and flexibility. In many cases, 
the application of computer and controls technology provides a design 
solution that is more elegant than the purely mechanical approach.

TASK 7. Answer the following questions.

1. What is mechatronics? 2. What disciplines does mechatronics 

combine? 3. When and where was the word ‘Mechatronics’ coined? 4. What 
influence does mechatronics have on the product-development process? 
5. Can you give an example of the successful application of mechatronics in 
manufacturing consumer goods? 6. What distinguishing features do 
mechatronic products exhibit? 7. What is the difference between 
mechatronics solution and the purely mechanical approach?

TASK 8. Decide if the following statements are true, false or information isn’t
in the text.

1. Mechatronics is a combination of mechanics, electronics and several 

engineering disciplines. 2. The term ‘Mechatronics’ was first used over a 
hundred years ago in Japan. 3. Mechatronic systems are applied in the design 
of cars, robotics, and machines. 4. Mechatronics solutions help design 
products with more precise characteristics. 5. To achieve better 
characteristics engineers should consider the mechanical design, the use of 

servo controls, sensors and electronics. 6. In mechatronic products many 
mechanical functions are replaced with electronic ones. 7. Mechatronic
products are less flexible and more difficult to redesign and reprogram than 
mechanical ones. 8. There is an architectural system to mechatronic systems 
controlled by several algorithms. 

TASK 9. Complete the text with the missing words.

actuation
industrial
mechanical
production
design 

engineering
machinery
applied
products

Sophisticated mechatronic systems are 1) … in the design of cars, 

robotics, and 2) … machines. During the 3) … process of a product, there has 
to be an organized and well-thought-out integration of 4) …, electronic, and 
control 5) … to ensure that the end product is as flexible and reliable as is 
possible when competing with similar 6) … on the market. A working 
principle of mechatronics also needs a fusion of sensor, measurement, 7) …, 
and microprocessor technology combined with an analysis of how systems 
behave when integrating. Industrial 8) … systems are built with mechatronic 
systems that work together to control a piece of 9)... 

TASK 10. Watch the video ‘What is mechatronics’ and answer the questions.
https://www.youtube.com/watch?v=GkJtRhpggOw

1. What is the definition of mechatronics given in the video? 2. What 

fields is mechatronics applied in? 3. How many small computers, small 
motors and sensors does a typical modern car have? 4. How many computers 
and sensors are there on boards of typical airplanes? 5. The combination of 
what devices results in a seamless mechatronic system? 6. Mechatronics 
engineers can program embedded computers. What other cases are mentioned 
in the video as examples of application of mechatronics solutions?

TASK 11. Introduce yourself to your fellow student. Stick to the plan:

1.
General information (your name, age, place of residence)

2.
Your family 

3.
Your education (school, university, faculty, major)

4.
Hobbies and interests

5.
Personality traits / character

6.
Plans for the future

See Appendix 1 for details.

UNIT 2

TASK 1. Study new words and word combinations.

advanced manufacturing
перспективная производственная 
технология

to improve
улучшать, совершенствовать

efficiency 
производительность, продуктивность

quality
качество

to ensure
обеспечивать

seamlessly integrated 
полностью интегрированный

to increase
увеличивать

output
продукция, выпуск; 
производственная мощность

technical error
техническая неисправность

to reduce
сокращать

to maintain
поддерживать, обслуживать

manufacturing / to manufacture
производство / производить

assembly / disassembly
сборка / демонтаж

machining / to machine
механическая обработка / обработать 

inspection
проверка, экспертиза

dangerous material handling
обработка токсичных материалов

all-wheel drive
полный привод

electronically-actuated fuel 
injection

подача топлива с электронным 
управлением

welding / to weld
сварка / спаять, сваривать

to customize
изготавливать по индивидуальным 
параметрам

chain process
цепной процесс

equipment
оборудование

barcode reader
сканер штрих-кода

specification
техническая характеристика

to require
требовать

pressure
давление

to monitor
отслеживать, контролировать

remotely
удаленно, дистанционно

power generation industry
энергетическая промышленность

appliance
прибор

vehicle
транспортное средство