Computer Aided Drawings 부제 : 메카트로닉스 시스템 설계를 위한 컴퓨터 응용 제도 및 ProE 실습

1. 컴퓨터 응용 제도 Computer Aided Drawings 부제: 메카트로닉스 시스템 설계를 위한 컴퓨터 응용 제도 및 ProE 실습 김 성 수 교수 충남대학교 메카트로닉스공학과

2. Lesson 1 • 메카트로닉스 시스템의 정의 • 메카트로닉스 시스템의 예 • 메카트로닉스 시스템의 구성 요소 메카트로닉스 시스템

3. 메카트로닉스 시스템이란? • 메카트로닉스 정의 메카트로닉스란 용어는 메카틱스(기계역학)와 일렉트로닉스(전자)의 합성어로서 1960년대 말경 일본(Yaskawa Electoric Co.)에서 만들어져 1980년 전후로 정착된 신조어이며, 현재는 일반화된 단어이다. 따라서, 메카트로닉스란 기계기술과 전자제어 및 정보처리 기술을 응용하여, 어떤 목적에 적합한 시스템을 구성하는 기술로 정의 될 수 있다. 또한 창의적인 설계의 관점에서 보면, 메카트로닉스(mechatronics)는 정밀 기계 공학 기술과 전자 제어, 그리고 정보 시스템기술의 합성을 통한 새로운 시스템의 설계로 정의할 수 있다. 특히 생산 공정 및 제품 설계에 있어서 융합된 기술의 적용은 기본적인 기계 시스템의 구조와 시스템의 통합 제어 사이의 최적의 조화를 이루는 것이다.

4. 메카트로닉스 시스템의 예 산업용 로봇

5. 메카트로닉스 시스템의 예 지능형 로봇

6. 메카트로닉스 시스템의 예 • 미래형 자동차 • X-by-wire system • Adaptive Cruise Control System • Antilock Brake System • Automatic Lane Keeping System • Obstacle Warning and Avoidance System • Electrical Stability Program • Electrical Power Steering System

7. 메카트로닉스 시스템의 예 무인 비행기

8. 메카트로닉스 시스템의 예 의공학 수술 로봇

9. 메카트로닉스 시스템의 예 차량 시뮬레이터

10. 메카트로닉스 시스템의 예 가상 현실 인터페이스

11. 메카트로닉스 시스템의 구성요소 I/F 메카니즘 정보처리기 • 메카니즘 –구동기를 통해 원하고자 하는 일을 수행하는 시스템으로 용도 에 따라 적절한 기구가 고안될 수 있다. • 정보처리기 – (인간의 뇌에 해당하는 부분으로) 목적 수행을 위해 구동기를 어떻게 조작한 것인가를 판단하여 지령을 내리고 센서로 인식된 대상 기계 상태가 목적대로 움직이는지 판단 • 제어로직 – 지식에 해당하는 부분으로 센서에 의하여 판단된 현재의 기계상태에 따라 구동지령을 내리도록 해주는 정보처리 방식 • 구동기 –정보처리기에서 나온 지령에 따라 메커니즘을 구동하는 장치 • 센서 –실제 작동하고 있는 메커니즘의 상태로 검출 구동기 센 서 제어로직

12. 메카트로닉스 시스템의 구성요소 인간과 로봇의 위치제어 불록 선도

13. 메카트로닉스 시스템의 설계 • 시스템 설계를 위해서는 메커니즘 설계이론, 제어기 설계 방법, 구동기의 원리, 센서 회로, 마이크로프로세서의 작동원리의 이해가 선행 되어야한다. • 메커니즘 설계는 기구학에 기초를 두고 있으며 구동기, 센서의 부착 등은 메커니즘의 거동에 영향을 준다. 따라서, 구동기, 센서 메커니즘을 동시에 고려하여 원하는 운동을 생성 할 수 있도록 설계를 해야한다. • 이와 같은 메카트로닉스 시스템 설계를 수행하기 위해서는 3차원 CAD시스템을 이용한 기구부의 형상설계 CAE를 이용한 설계 해석이 필수적이다.