디렉터리 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1
논문 요약 메카트로닉스 기술 개발 과정 ... ... ... ... ... ... ... 3
1.1 광학 메카트로닉스 ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... .... .. 소프트웨어' 화-모조생물 체계화 ... ... ... ... ... 4
1.5 마이크로 컴퓨터 전기 ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... 메카트로닉스 기술의 주요 응용 분야 ... ... ... ... ... 4 < P > 2.1 CNC 공작 기계 산업용 로봇 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
3, 메카트로닉스 기술의 발전 전망 ... ... ... ... ... ... 5 < P > 3.1 지능 ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... .... ...... .... .. ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... 5
3.5 네트워킹 ...... ...... ...... 우리나라의' 메카트로닉스' 가 직면한 형세와 임무는 그에 상응하는 대책과 함께…………… 6 < P > 4.1 정세…………………………………………………………………………………………… ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... 8
감사합니다 ... ...... ...... 사람들의 생활의 각 분야에서 이미 광범위하게 응용되고, 왕성한 생기로 전진하여, 전 세계의 과학기술, 경제, 사회, 군대의 발전에 깊은 영향을 줄 뿐만 아니라, 메카트로닉스 발전 추세에도 깊은 영향을 미치고 있다. < P > 현대과학기술의 발전은 여러 학과의 교차와 침투를 크게 추진하여 공학 분야의 기술 개조와 혁명을 불러일으켰다. 기계공학 분야에서는 마이크로전자 기술과 컴퓨터 기술의 급속한 발전과 기계공업으로의 침투로 형성된 기계일체화로 기계공업의 기술구조, 제품기구, 기능 및 구성, 생산방식 및 관리체계가 크게 달라졌다. 산업생산을 기계전기화에서' 기계전기화' 로 특징 짓는 발전 단계로 접어들게 하다. < P > 키워드: 메카트로닉스 기술, 역사, 애플리케이션, 발전 추세 < P > 메카트로닉스 애플리케이션 및 발전 추세
1, 메카트로닉스 기술 발전 과정 < P > 전자기술이 등장하자 전자기술과 기계기술의 결합이 시작됐다. 반도체 집적 회로, 특히 등장했을 뿐이다. 메카트로닉스' 라는 단어는 일본 안천 모터사가 196 년대 말 상업등록을 할 때 처음으로 창작한 것이다. 당시와 7 년대에 사람들은 기계통합을 기계와 전자의 결합으로 여겼다. 국내 초기에' 메카트로닉스 기술' 과' 기계전자학' 을 함께 사용했는데, 최근 몇 년 동안' 메카트로닉스' 가 더욱 유행하고 있다.
8 년대에 정보기술이 두각을 나타냈다. 마이크로프로세서의 성능이 향상되어 고급 메카트로닉스 제품에 채택된 전형적인 메카트로닉스 제품 (예: 디지털 제어 기계, 산업용 로봇, 자동차의 전자 제어 시스템 등) 입니다. 마이크로컴퓨터는 항공기 시스템을 핵심 기술로 도입한 후 기계-전자 시스템을 고도의 제어, 배기 제어, 진동 제어, 보험 에어백 등에 광범위하게 응용했다. < P >' 메카트로닉스' 라는 명사의 기원에 대해 많은 설이 있다. 일찍이 1971 년 일본' 기계 설계' 잡지 부간지에서' Electronics' 라는 용어를 제시했는데, 그림 47.6-1 에서 볼 수 있듯이 기계 기술, 전자 기술, 정보기술 등 다양한 기술을 융합한 신흥 기술이다. 메카트로닉스 기술로 설계 및 제조된 제품을 메카트로닉스 제품이라고 합니다. < P > 시스템 과학의 관점에서 볼 때, 기계일체화 제품은 기계일체화 시스템이라고도 할 수 있으며, 기계부품과 전자부품을 하나로 통합한 복합시스템이다. < P > 정보기술은 기계 시스템이 데이터베이스를 다양한 정도로 활용하도록 유도하고 세탁기 및 기타 소비재에도 데이터베이스 구동 시스템을 사용합니다. 이러한 방식으로 메카트로닉스 시스템 설계 방법 탐색, 성형 및 시스템 통합, 동시 엔지니어링 설계 및 제어 구현이 점점 더 중요해지고 있습니다. 또한 광학은 메카트로닉스 (Mechanism Integration) 에 진입하여' 광기 일체화' 의 새로운 영역을 만들었다. < P > 는 9 년대에 접어들면서 통신 기술이 메카트로닉스 (Mechanism Communications) 에 진입했고, 기계는 로봇 시스템처럼 리모콘과 가상현실 멀티미디어 등 기술과 밀접하게 연결된 컴퓨터 제어 네트워크화 메카트로닉스 (Mechanism) 가 보편화되고 있다. 일부 메카트로닉스 기계는 양용할 수 있고, 어떤 것은 성능면에서 더욱 다용도이다. 특히 마이크로센서와 실행기 기술의 발전, 반도체 기술의 리소그래피 기반 방법, 그리고 전통적인 메카트로닉스 마이크로화 방법의 결합. 정밀 공학과 시스템 통합이 특징인 메카트로닉스 새로운 분기' 메카트로닉스' 를 창설했다. 마이크로 머시닝 방법은 아직 성숙하지 않았지만 점차 통합 제어 시스템의 일부가 될 것입니다. 이후 메카트로닉스 (Mechanism Integration) 는 자동화 기술이 발달하면서 21 세기
1.1 광기 일체화에 꾸준히 접어들었다. < P > 일반 메카트로닉스 시스템은 센서 시스템, 에너지 시스템, 정보 처리 시스템, 기계 구조 등의 부품으로 구성되어 있습니다. 따라서 광학 기술을 도입하여 광학 기술의 선천적인 장점을 실현하는 것은 메카트로닉스 시스템을 효과적으로 개선할 수 있는 감지 시스템, 에너지 (동력) 시스템 및 정보 처리 시스템입니다. 광기전일체화는 메카트로닉스 제품 발전의 중요한 추세이다. < P > 미래의 메카트로닉스 제품은 제어 및 실행 시스템에 충분한' 중복성' 과' 유연성' 이 있어 돌발사건에 더 잘 대처할 수 있어' 자율분배 시스템' 으로 설계된다. 자율분배 시스템에서 각 하위 시스템은 서로 독립적으로 작동하며, 하위 시스템은 전체 시스템에 서비스를 제공하는 동시에 자체 "자율성" 을 가지고 있으며, 서로 다른 환경 조건에 따라 서로 다른 반응을 보일 수 있습니다. 하위 시스템은 자체 정보를 생성하고 주어진 정보를 첨부할 수 있는 것이 특징입니다. 일반적으로 구체적인' 행동' 은 변경할 수 있습니다. 이렇게 하면 하위 시스템의 장애로 인해 전체 시스템에 영향을 주지 않고 시스템의 적응성 (유연성) 을 크게 높일 수 있습니다.
1.3 홀로그램 체계화-지능. < P > 향후 메카트로닉스 제품' 홀로그램' 기능이 점점 더 두드러지고 지능화 수준이 높아지고 있다. 이것은 주로 모호한 기술, 정보 기술, 특히 소프트웨어 및 칩 기술의 발전에 있다. 또한 시스템의 계층 구조는 단순한 "위에서 아래로" 상황이 되어 복잡하고 중복도가 많은 양방향 연결입니다.
1.4' 생물 1 소프트웨어' 화-모조생물 체계화. < P > 향후 메카트로닉스 장치는 정보에 대한 의존도가 높고 구조적으로는' 정적' 일 때는 불안정하지만 동적 (작업) 일 때는 안정적이다. 이것은 살아있는 생물과 비슷하다. 제어 시스템 (뇌) 이 작동을 멈추면 생물은 "죽음" 하고, 제어 시스템 (뇌) 이 작동하면 생물은 매우 활기차다. 바이오닉스 연구 분야에서 발견된 일부 생물체의 우수한 기관들은 메카트로닉스 제품에 새로운 기체를 제공할 수 있지만, 어떻게 이 신형 기체를 살아 있는' 생명' 으로 만들 수 있을지는 아직 더 깊이 연구해야 한다. 이 연구 분야는' 생물-소프트웨어' 또는' 생물-시스템' 이라고 불리며, 생물의 특징은 하드웨어 (몸)-소프트웨어 (뇌) 일체형으로 분리할 수 없다. 메카트로닉스 제품은 생물학적 체계화로 발전하고 있지만 갈 길이 긴 것 같다.
5. 마이크로 컴퓨터 전기 화학-소형화. 현재 반도체 부품 제조 과정의 에칭 기술을 이용하여 실험실에서 이미 미크론급 기계 부품을 제조했다. 이 결과를 실제 제품에 사용할 때 기계적 부분과 컨트롤러를 구분할 필요가 없습니다. 그 때 기계와 전자는 완전히 융합될 수 있고, 기체, 집행기구, 센서, CPU 등이 하나로 통합되고, 부피가 작고, 일종의 자율적 구성 요소를 구성할 수 있다. 이런 미니어처 기계학은 메카트로닉스 중요한 발전 방향이다.
2, 메카트로닉스 기술의 주요 응용 분야
2.1 디지털 제어 기계 < P > 디지털 제어 기계 및 해당 디지털 제어 기술은 4 년 동안 개발되어 구조, 기능, 작동 및 제어 정밀도가 급속히 향상되었습니다. 특히 버스, 모듈, 컴팩트한 구조, 즉 다중 CC 를 사용합니다. 개방적인 디자인, 즉 하드웨어 아키텍처와 기능 모듈은 계층, 호환성, 인터페이스 표준에 부합하여 사용자의 사용 효율을 극대화할 수 있습니다.
WOP 기술 및 인텔리전스. 시스템은 현장 지향 프로그래밍 기술과 2, 3 차원 머시닝 프로세스의 동적 시뮬레이션을 제공하고 온라인 진단, 흐림 제어 등의 지능형 메커니즘을 도입할 수 있습니다. < P > 대용량 스토리지 애플리케이션 및 소프트웨어의 모듈식 설계는 수치 제어 기능을 풍부하게 할 뿐만 아니라 CNC 시스템의 제어 기능도 강화합니다. < P > 다중 프로세스, 다중 채널 제어, 즉 하나의 작업셀이 여러 독립 머시닝 작업을 동시에 완료하거나 여러 작업셀과 여러 작업셀을 동시에 제어할 수 있는 기능을 제공합니다. 공구 손상 감지, 자재 취급, 로봇 등의 제어를 시스템에 통합합니다. 시스템의 다단계 네트워크 기능은 시스템 조합 및 복잡한 가공 시스템을 구성하는 기능을 향상시킵니다. 단일 보드, 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 제어기로, 전용 칩 및 템플릿으로 구성된 컴팩트한 디지털 제어 장치.
2.2 CIMS (computer integrated manufacturing system) < P > CIMS 의 구현은 기존 분산 시스템의 단순한 조합이 아니라 글로벌 동적 최적 합성입니다. 그것은 "물류" 와 "정보 흐름" 을 제어하기 위해 제조를 기반으로 원래 부서 간의 경계를 깨고 경영 의사 결정, 제품 개발, 생산 준비, 생산 실험에서 생산 경영 관리에 이르는 유기적 결합을 실현합니다. 기업 통합도가 높아지면 다양한 생산 요소 간의 구성을 더 잘 최적화할 수 있고, 다양한 생산 요소의 잠재력을 더 크게 발휘할 수 있다.
2.3 유연한 제조 시스템 (FMS)
유연한 제조 시스템은 컴퓨터, 디지털 제어 기계, 로봇, 디스크, 자동 운반차, 자동화 창고 등으로 구성된 전산화된 제조 시스템입니다. 임의, 실시간, 양적으로 조립 부서의 요구에 따라 능력 범위 내의 모든 가공소재를 생산할 수 있습니다. 특히 다종, 중소량, 설계 변경이 잦은 이산부품의 대량 생산에 적합합니다.
2.4 산업용 로봇 < P > 1 세대 로봇은 학습 재현 로봇이라고도 하며, 교육에 따라 반복 운동만 할 수 있으며, 작업 환경 및 작업 대상의 변화에 대한 적응성과 유연성이 부족합니다. 2 세대 로봇은 다양한 고급 감지 요소를 갖추고 있어 작업 환경 및 조작 대상에 대한 간단한 정보를 얻을 수 있으며, 컴퓨터 처리, 분석을 통해 어느 정도 판단을 내리고, 동작에 대한 피드백 제어를 하며, 저급한 지능을 보여 주며, 실용화를 향해 나아가고 있습니다. 3 세대 로봇은 지능형 로봇으로 다양한 인식 기능을 갖추고 있어 복잡한 논리적 사고, 판단, 의사결정을 할 수 있으며, 작업 환경에서 독립적으로 행동하며 5 세대 컴퓨터와 밀접한 관계를 맺고 있습니다.
3, 메카트로닉스 기술의 발전 전망 < P > 국내외 메카트로닉스 발전 현황과 첨단 기술의 발전 추세를 살펴보면 메카트로닉스 통합은 다음과 같은 방향으로 발전할 것이다.
3.1 지능화 < P > 지능화는 메카트로닉스 및 기존 기계 자동화의 주요 차이점 중 하나이며 21 세기 메카트로닉스 발전 방향이다. 최근 몇 년 동안 프로세서 속도 향상과 마이크로컴퓨터의 고성능화, 센서 시스템 통합 및 지능화는 지능형 제어 알고리즘을 내장하는 조건을 만들어 메카트로닉스 제품을 지능화 방향으로 발전시켰다. 지능형 메카트로닉스 제품은 인간의 지능을 시뮬레이션하여 어느 정도 판단추리, 논리적 사고, 자율적 의사결정능력을 가지고 제조 공사에서 사람의 일부 정신노동을 대신할 수 있다.
3.2 체계화 < P > 체계화의 성능 특징 중 하나는 시스템 아키텍처가 개방적이고 패턴이 있는 버스 구조를 추가로 채택한다는 것입니다. 시스템은 유연한 구성, 임의 자르기 및 조합, 다중 하위 시스템 조정 제어 및 통합 관리를 추구할 수 있습니다. 두 번째는 통신 기능이 크게 향상되었다는 점이다. 일반적으로 R S232 와 같은 일반적인 통신 방식 외에 원격 및 다중 시스템 통신 네트워킹을 실현하는 데 필요한 로컬 네트워크가 점차 채택되고 있다. 미래의 메카트로닉스 (Mechanism Integration) 는 제품과 사람 사이의 관계에 더 많은 관심을 기울이고, 어떻게 메카트로닉스 제품에 인간의 지능, 감정, 인간성을 부여하는 것이 점점 더 중요해지고 있다. 메카트로닉스 제품은 또한 일부 생물체의 우수한 구조에 근거하여 어떤 신형 기체를 연구하여 생물학적 체계화 방향으로 발전시킬 수 있다.
3.3 소형화 < P > 마이크로메카트로닉스 시스템은 마이크로기계 기술, 마이크로전자 기술 및 소프트웨어 기술이 고도로 통합되어 메카트로닉스 발전의 새로운 방향이다. 외국에서는 마이크로전자 기계 시스템의 기하학적 치수가 일반적으로 1cm 3 를 초과하지 않고 미크론, 나노미터 방향으로 발전하고 있다고 합니다. 마이크로메카트로닉스 시스템은 부피가 작고, 에너지 소모가 적고, 운동이 유연하다는 특징이 있어 일반 기계가 들어갈 수 없는 공간에 들어가 세밀한 조작이 쉽기 때문에 생물의학, 항공우주, 정보기술, 공업농업, 국방과 같은 분야에서는 광범위하게 응용할 수 있는 전망이 있다. 현재 반도체 부품 제조 과정의 에칭 기술을 이용하여 실험실에서 이미 미크론급 기계 부품을 제조했다.
3.4 모듈식 < P > 모듈화도 메카트로닉스 제품의 발전 추세로 중요하고 어려운 프로젝트입니다. 메카트로닉스 제품의 종류와 제조업체가 많기 때문에 표준 기계 인터페이스, 전기 인터페이스, 동력 인터페이스, 정보 인터페이스가 있는 메카트로닉스 제품 단위를 개발하고 개발하는 것은 복잡하고 중요한 일이다.