메카트로닉스란 무엇인가요?

메카트로닉스는 1971년 일본 잡지 '메카니컬 디자인(Mechanical Design)'의 부록에 처음 등장했다. 메카트로닉스 기술의 급속한 발전과 함께 메카트로닉스라는 개념은 널리 받아들여지고 보편적으로 사용됐다. 컴퓨터 기술의 급속한 발전과 광범위한 적용으로 메카트로닉스 기술은 전례 없는 발전을 이루었습니다. 오늘날의 메카트로닉스 기술은 기계기술과 마이크로 전자공학 기술을 밀접하게 통합한 기술로, 그 발전으로 인해 냉동기계가 인간화되고 지능화됩니다. 메카트로닉스의 기술적 기반은 기계제조와 전자공학에서 비롯되며, 컴퓨터 소프트웨어와 결합되어 기계, 전자, 모터, 컴퓨터 및 기타 관련 분야를 통합하는 다학제적 기술입니다. 메카트로닉스의 주요 연구 목적은 기계기술과 마이크로전자공학 기술, 정보기술을 유기적으로 결합하여 전체 시스템의 최적화를 달성하는 것입니다. 메카트로닉스는 기계기술, 마이크로 전자기술, 정보기술의 각각의 장점과 특성을 최대한 발휘하여 기계제품의 업그레이드를 촉진할 수 있습니다. 메카트로닉스 시스템은 주로 기계 본체, 센서, 정보 처리 및 액추에이터로 구성됩니다. 상위 레벨 시스템에는 하드웨어뿐 아니라 해당 소프트웨어도 포함되어 있습니다. 소프트웨어 기술을 사용하면 하드웨어로는 달성하기 어려운 기능을 실현할 수 있어 기계 시스템이 더욱 유연해집니다. 일반적인 기계 및 전자 시스템에는 CNC 공작 기계, 머시닝 센터, 산업용 로봇 등이 포함됩니다. 개별 기계, 장비 또는 일반 생산 시스템의 기술적 변혁 외에도 메카트로닉스 기술은 유연한 제조 시스템, 컴퓨터 통합 제조 시스템, 공장 자동화, 사무 자동화, 홈 자동화 등에 사용됩니다. 메카트로닉스 기술의 구체적인 내용 (1) 기계기술 기계기술은 메카트로닉스 기술의 기초로서, 다른 첨단기술과 신기술을 활용하여 개념을 업데이트하고 구조적, 재료적 성능과 성능의 변화를 구현하는 방법에 중점을 둡니다. 무게 감소, 부피 감소, 정밀도 향상, 강성 증가 및 성능 향상이라는 요구 사항을 충족합니다. 메카트로닉스 시스템의 제조 과정에서는 고전적인 기계 이론과 프로세스를 컴퓨터 지원 기술로 지원해야 하며, 인공 지능과 전문가 시스템을 사용하여 차세대 기계 제조 기술을 형성해야 합니다. (2) 컴퓨터 및 정보기술 그 중 정보교환, 접근, 계산, 판단 및 의사결정, 인공지능 기술, 전문가 시스템 기술, 신경망 기술 등이 모두 컴퓨터 정보처리 기술에 속한다. (3) 시스템 기술 시스템 기술은 다양한 관련 기술을 정리하고 적용하기 위해 전체를 여러 개의 상호 연관된 기능 단위로 분해하는 기술이다. 시스템의 모든 부분의 유기적인 연결을 보장합니다. (4) 자동 제어 기술에는 제어 이론을 바탕으로 시스템 설계, 설계 후 시스템 시뮬레이션 및 현장 디버깅이 수행됩니다. 제어 기술에는 고정밀 위치 제어, 속도 제어, 적응 제어가 포함됩니다. , 자가진단 및 교정, 보상, 재생, 회수 등 (5) 감지 및 감지 기술 감지 및 감지 기술은 시스템의 수용체이자 자동 제어 및 자동 조정을 실현하는 핵심 링크입니다. 강력할수록 시스템의 자동화 프로그램이 높아집니다. 현대 엔지니어링에서는 정보를 빠르고 정확하게 획득하고 열악한 환경의 테스트를 견디기 위해 센서가 필요합니다. 이는 메카트로닉스 시스템이 높은 수준에 도달하도록 보장합니다. (6) 서보 변속기 기술에는 전기식, 공압식, 유압식 등 다양한 유형의 변속기 장치가 포함됩니다. 서보 시스템은 전기 신호를 기계적 동작으로 변환하는 장치 및 구성 요소로 동적 성능, 제어 품질 및 기능에 결정적인 영향을 미칩니다. 시스템의. 메카트로닉스 시스템 구성 1. 기계 본체 기계 본체는 프레임, 기계 연결부, 기계식 변속기 등을 포함합니다. 메카트로닉스의 기본이며 시스템 내 다른 기능 유닛을 지지하고 동작과 동력을 전달하는 역할을 합니다. 순수 기계 제품과 비교하여 메카트로닉스 시스템의 기술적 성능과 기능이 향상되었습니다. 이를 위해서는 기계 본체가 기계 구조, 재료, 처리 기술 및 기하학적 치수 측면에서 적응할 수 있어야 하며 효율적이고 다기능적이며 신뢰할 수 있고 에너지 절약, 작고 가볍고 아름답습니다.

2. 감지 및 감지부 감지 및 감지부는 작업 과정에서 메카트로닉스 시스템 자체와 외부 환경과 관련된 매개 변수의 변화를 감지하여 전자 장치에 전달하는 다양한 센서와 해당 신호 감지 회로를 포함합니다. 제어 유닛은 검출된 정보에 기초하여 액추에이터에 상응하는 제어를 발행한다. 3. 전자제어장치 ECU(Electrical Control Unit)라고도 불리는 전자제어장치는 메카트로닉스 시스템의 핵심으로 각종 센서와 외부 입력 명령의 감지 신호를 집중, 저장, 연산, 분석하는 역할을 담당한다. , 정보에 따라 결과를 처리하고 일정한 정도와 리듬에 따라 해당 명령을 내리고 전체 시스템을 제어하여 의도적으로 진행합니다. 4. 액츄에이터 액츄에이터의 기능은 전자 제어 장치의 지시에 따라 기계 부품의 움직임을 구동하는 것입니다. 액추에이터는 일반적으로 전력, 공압 및 유압으로 구동되는 움직이는 부품입니다. 5. 전원 전원은 메카트로닉스 제품의 에너지 공급 부분입니다. 그 기능은 시스템 제어 요구 사항에 따라 기계 시스템에 에너지와 전력을 공급하여 시스템의 정상적인 작동을 보장하는 것입니다. 에너지를 공급하는 방식에는 전기에너지, 공압에너지, 유압에너지 등이 있으며, 전기에너지가 대표적이다. 메카트로닉스 기술의 4가지 주요 원리는 메카트로닉 시스템의 5가지 주요 요소를 구성하며 내부적으로나 상호 간에 구조적 결합, 동작 전달, 정보 제어 및 에너지 변환의 4가지 주요 원리를 따라야 합니다. 1. 인터페이스 결합 정보 교환 및 전송이 필요한 두 링크 사이에는 서로 다른 정보 모드(디지털 수량과 아날로그 수량, 직렬 코드와 병렬 코드, 연속 펄스와 시퀀스 펄스 등)로 인해 직접 전송 및 교환이 불가능하며, 인터페이스 커플링을 통해 전달되어야 합니다. 신호 강도가 크게 다른 두 링크는 ​​일치하기 전에 인터페이스를 통해 결합되어야 합니다. 변환 및 증폭된 신호가 두 링크 간에 안정적이고 빠르고 정확하게 교환되고 전송되기 위해서는 일관된 타이밍, 신호 형식 및 논리 사양을 따라야 합니다. 따라서 인터페이스 커플링에는 논리 제어 기능이 있어야 합니다. 정보를 규정된 패턴에 따라 교환하고 전송할 수 있도록 합니다. 2. 에너지 변환 전송과 교환이 필요한 두 링크 사이에서는 모드가 다르기 때문에 에너지를 직접 변환하고 교환할 수 없습니다. 에너지 변환에는 액추에이터, 드라이브 및 이들의 다양한 유형의 에너지가 포함됩니다. . 3. 정보 제어 시스템에서 소위 지능형 구성 요소의 시스템 제어 장치는 소프트웨어 및 하드웨어를 보장하여 정보 수집, 전송, 저장, 분석, 계산, 판단 및 의사 결정을 완료하여 다음을 달성합니다. 정보통제의 목적. 높은 수준의 지능을 갖춘 정보 제어 시스템에는 지식 획득, 추론 메커니즘, 자가 학습 기능과 같은 지식 기반 기능도 포함됩니다. 4. 모션 전송 모션 전송은 메카트로닉스 시스템의 구성 요소 간 다양한 유형의 모션 변환 및 전송을 가능하게 하며 모션 제어를 위한 최적화를 가능하게 합니다. 메카트로닉스의 발전 - 광메카트로닉스(Opto-mechatronics)는 레이저 기술과 마이크로컴퓨터로 대표되는 마이크로전자공학 기술의 급속한 발전을 바탕으로 전기기계산업 분야로 급속히 침투하여 기계공학 등의 집단기술을 적용한다. 기술, 마이크로일렉트로닉스 기술, 정보 기술, 자동 제어 기술, 센싱 제어 기술, 전력 전자 기술, 인터페이스 기술 및 소프트웨어 프로그래밍 기술을 시스템 관점에서 시스템 기능 목표와 최적화된 조직 구조 목표를 기반으로, 지능, 동력, 구조, 동작, 지각 등 고기능성, 고품질, 고정밀성, 고신뢰성, 저에너지 소비 등 다양한 기술적 기능의 복합을 구현하는 시스템 엔지니어링 기술입니다. 광기계 및 전기 통합 기술은 기계 기술과 레이저-마이크로 전자공학 및 기타 기술을 결합하는 새로운 기술입니다. 1. 포괄적이고 체계적인 광메카트로닉스는 레이저 기술, 마이크로 전자 기술, 컴퓨터 기술, 정보 기술 및 기계 기술이 결합된 학제간 첨단 과학입니다. 이러한 여러 기술의 통합과 여러 부품의 결합은 광기계 및 전기 통합 기술과 제품을 더욱 체계적이고 완전하며 과학적으로 만듭니다.

일부 광메카트로닉스 제품은 유지 관리가 필요하지 않거나 자가 진단 기능도 갖추고 있습니다. 6. 지식 집약적 개발 광메카트로닉스 제품의 개발에는 수학, 물리학, 화학, 음향학, 기계 공학, 전력 전자, 전기 공학, 시스템 공학, 광학, 사이버네틱스, 정보 등 다양한 분야와 전문 지식이 포함되는 경우가 많습니다. 이론, 컴퓨터 과학 및 기타 분야뿐만 아니라 다양한 범주의 전문 지식. 예를 들어, 사람들에게 친숙한 정전 복사기와 컬러 프린터는 기계, 전기, 광학, 자기, 화학 등 다양한 분야와 기술이 복합적으로 혁신된 신제품입니다. 그러한 제품을 설계하는 엔지니어링 및 기술 인력은 자신의 지식 구조에 대해 더 새롭고 더 높은 요구 사항을 제시했습니다. 현대 기술을 숙달하고 발전시키려면 현대적인 인재가 필요합니다. 다양한 기능을 수행해야 하는 첨단 장비에는 다양한 지식과 지혜가 부여되어야 합니다.