메카트로닉스

Mechatronics
메카트로닉계

메카트로닉스 공학이라고도 불리는 메카트로닉스는 기계, 전자 및 전기 공학 시스템의 통합에 초점을 맞춘 기계 공학의 하위 전공이자 공학 분야의 한 부문이며 로봇 공학, 전자 공학, 컴퓨터 과학, 통신, 시스템, 제어, 기계 공학, 기계 공학, 기계 공학, 기계 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학, 전자 공학,d 제품 [1][2]엔지니어링

시간이 지남에 따라 기술이 발전함에 따라 엔지니어링의 다양한 하위 분야가 적응과 증식에 모두 성공했습니다.메카트로닉스의 목적은 이러한 다양한 하위 분야를 통합하는 설계 솔루션을 생산하는 것입니다.원래 메카트로닉스 분야는 기계학과 전자학의 결합에 불과하기 때문에 "메트릭"과 "전자학"이라는 단어의 합성어라고 불렸습니다. 그러나 기술 시스템의 복잡성이 계속 발전함에 따라 정의는 더 많은 기술 영역을 포함하도록 확장되었습니다.

메카트로닉스라는 단어는 일본 영어에서 유래했으며 야스카와 전기의 엔지니어 모리 테츠로에 의해 만들어졌다.메카트로닉스라는 단어는 1971년 일본에서 등록번호 46-32714로 등록됐다.그 회사는 나중에 그 단어를 사용할 권리를 대중에게 공개했고, 그 단어는 세계적으로 사용되기 시작했다.현재 이 단어는 여러 언어로 번역되어 선진 자동화 [3]산업의 필수 용어로 간주되고 있습니다.

많은 사람들이 메카트로닉스를 자동화, 로봇공학 [4]및 전기기계공학에 동의하는 현대 유행어로 취급하고 있습니다.

프랑스 표준 NF E 01-010은 다음과 같은 정의를 제공합니다. "기능을 개선 및/또는 최적화하기 위해 제품 설계 및 제조 내에서 기계, 전자, 제어 이론 및 컴퓨터 과학의 상승적 통합을 목표로 합니다."[5]

묘사

RPI 웹사이트의 Aerial Oiler 다이어그램은 메카트로닉스를 구성하는 분야를 설명합니다.

메카트로닉스 엔지니어는 기계, 전자 및 컴퓨팅의 원리를 통합하여 보다 단순하고 경제적이며 안정적인 시스템을 생성합니다.메카트로닉스라는 용어는 1969년 일본 야스카와의 수석 엔지니어 모리 테츠로에 의해 만들어졌다.산업용 로봇은 메카트로닉스 시스템의 대표적인 예입니다. 일상적인 업무를 수행하기 위한 전자, 기계 및 컴퓨팅의 측면이 포함됩니다.

엔지니어링 사이버네틱스는 메카트로닉 시스템의 제어 엔지니어링 문제를 다룬다.이러한 시스템을 제어하거나 조정하는 데 사용됩니다(제어 이론 참조).메카트로닉 모듈은 협업을 통해 생산 목표를 달성하고 생산 계획에서 유연하고 민첩한 제조 특성을 계승합니다.최신 생산 장비는 제어 아키텍처에 따라 통합된 메카트로닉 모듈로 구성됩니다.가장 잘 알려진 아키텍처는 계층 구조, 다층 구조, 이질 구조 및 하이브리드를 포함합니다.기술적 효과를 달성하는 방법은 제어 알고리즘에 의해 설명되며, 제어 알고리즘은 설계에 정식 방법을 사용할 수도 있고 사용하지 않을 수도 있다.메카트로닉스에 중요한 하이브리드 시스템에는 생산 시스템, 시너지 드라이브, 탐사 로봇, ABS(안티 브레이크 시스템), 스핀 어시스트(spin-assist)와 같은 자동차 서브시스템, 오토 포커스 카메라, 비디오, 하드 디스크, CD 플레이어 및 전화와 같은 일상적인 장비가 포함됩니다.

코스 구조

메카트로닉스 학생들은 다양한 [citation needed]분야의 강좌를 수강합니다.

적용들

응용 메카트로닉스

물리적인 실장

기계적 모델링은 다중 스케일 및 다중 물리적 접근법의 범위에서 물리적 복합 현상을 모델링하고 시뮬레이션해야 합니다.즉, 모델링 및 최적화 방법과 도구를 구현하고 관리해야 합니다. 이러한 방법은 체계적인 접근 방식에 통합되어 있습니다.이 전공은 시스템 엔지니어링에 마음을 열고 서로 다른 물리 또는 기술을 통합할 수 있는 기계공학과 학생 및 최적화 및 다분야 시뮬레이션 기술에 대한 지식을 늘리고 싶은 메카트로닉스 학생을 대상으로 합니다.이 전공은 구조 또는 많은 기술 시스템에 대한 견고하고/또는 최적화된 개념 방법 및 R&D에 사용되는 주요 모델링 및 시뮬레이션 도구에 대해 학생들을 교육합니다.또한 학생들이 재료와 시스템을 다루는 영역에서 새로운 발전을 준비할 수 있도록 하기 위해 독창적인 응용 프로그램(멀티 재료 복합 재료, 혁신적인 변환기와 작동기, 통합 시스템 등)을 위한 특별 과정도 제안됩니다.일부 메카트로닉 시스템의 경우 더 이상 제어 시스템을 구현하는 방법이 아니라 액추에이터를 구현하는 방법이 주요 문제입니다.메카트로닉 분야에서는 주로 두 가지 기술이 움직임/모션을 생성하는 데 사용됩니다.

필드의 변종

이 분야의 새로운 변종은 바이오메카트로닉스이며, 그 목적은 보통 외골격과 같은 탈착식 장치의 형태로 기계 부품을 사람과 통합하는 것입니다.이것은 사이버웨어의 "실제" 버전입니다.

또 다른 변형으로는 현재 메카트로닉스의 핵심 기술로 인식되고 있는 어드밴스드 메카트로닉스용 모션 컨트롤이 있습니다.동작 제어의 견고성은 강성의 함수이자 실질적인 실현의 기초로 표현될 것이다.동작 대상은 작업 기준에 따라 가변적일 수 있는 제어 강성에 의해 매개변수화된다.동작의 시스템 견고성은 [6]항상 컨트롤러의 매우 높은 강성을 필요로 합니다.

항공우주공학과 전자, 통신 등 여러 분야를 결합해 메카트로닉스의 변종으로도 불린다.

사물 인터넷

사물인터넷(IoT)은 물리 디바이스의 상호 네트워킹으로, 전자기기, 소프트웨어, 센서, 액추에이터 및 네트워크 연결이 내장되어 있어 이러한 오브젝트가 데이터를 수집 및 교환할 수 있습니다.

IoT와 메카트로닉스는 상호 보완적입니다.사물 인터넷과 관련된 스마트 컴포넌트의 대부분은 기본적으로 메카트로닉입니다.IoT의 발달로 메카트로닉스 엔지니어, 디자이너, 실무자 및 교육자는 메카트로닉 시스템과 구성 요소가 인식, 설계 및 제조되는 방식을 연구해야 합니다.이를 통해 데이터 보안, 기계 윤리 및 인간-기계 [7]인터페이스와 같은 새로운 문제에 직면할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Mechanical and Mechatronics Engineering (9 August 2012). "Mechatronics Engineering". Future undergraduate students. University of Waterloo. Retrieved 21 November 2019.
  2. ^ Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies TUL. "Mechatronics (Bc., Ing., PhD.)". Retrieved 15 April 2011.
  3. ^ 영국 Strathclyde Glasgow 대학교, 엔지니어링 및 기술 연구소, Msc. Mechatronics and Automation Engineering.2020년 11월 29일 회수.
  4. ^ Lawrence J. Kamm(1996년).전기 기계 공학에 대해:메카트로닉스 소개John Wiley & Sons.ISBN 978-0-7803-1031-5.
  5. ^ 볼튼, W. 메카트로닉스피어슨, 6판, 2015년ISBN 9781292076683
  6. ^ [모션 컨트롤과 고도의 메카트로닉스]
  7. ^ Bradley, David; Russell, David; Ferguson, Ian (March 2015). "The Internet of Things-The future or the end of mechatronics". Mechatronics. 27: 57–74. doi:10.1016/j.mechatronics.2015.02.005. hdl:10059/1355.

원천

  • Bradley, Dawson et al., 메카트로닉스, 제품과 공정의 전자, Chapman and Hall Verlag, 런던, 1991.
  • 카놉, 딘 C, 도널드 L. 마골리스, 로널드 CRosenberg, 시스템 다이내믹스: Wiley, 제4판, Mechatronic Systems 모델링 및 시뮬레이션, 2006.ISBN 0-471-70965-4 본드 그래프 방식을 사용한 베스트셀러 시스템 다이내믹스 북.
  • Cetinkunt, Sabri, Mechatronics, John Wiley & Sons, Inc, 2007 ISBN 9780471479871
  • James J. Nutaro (2010). Building software for simulation: theory and algorithms, with applications in C++. Wiley.
  • 장, 지안화메카트로닉스 및 자동화 엔지니어링. 메카트로닉스 및 자동화 엔지니어링에 관한 국제회의(ICMAE2016)의 진행. 샤먼, 중국, 2016년

추가 정보

외부 링크