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스마트 생산 자동화: 전기·공압·유압 액추에이터2025.11.141. 전기 액추에이터 솔레노이드는 전자석을 이용하여 단순한 직선운동을 수행하는 장치로, 자판기, 컨베이어, 브레이크, 프레스, 셔터 개폐 등에 사용된다. 릴레이는 솔레노이드 코일이 내장된 스위치로, 작은 전압신호로 솔레노이드를 작동시켜 전기접점을 개폐하며, 고전압·고전류 회로에서 안전성을 제공한다. 2. 공압 액추에이터 공기의 압력을 이용하며 F=PA의 관계식을 따른다. 장점은 저렴하고 안전하며 유지보수가 간단하나, 얻을 수 있는 힘이 적고 정밀한 위치제어가 어렵다. 공압 실린더는 단동식(포트 1개)과 복동식(포트 2개)으로 나뉘며...2025.11.14
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아두이노2025.05.041. 아두이노 란? 2005년 이탈리아에서 처음 개발된 아두이노는 사용하기 쉬운 하드웨어와 소프트웨어를 기반으로 한 오픈 소스 전자 플랫폼으로서 다수의 스위치나 센서로부터 값을 받아들여, LED나 모터와 같은 외부 전자 장치들을 통제함으로써 환경과 상호작용이 가능한 물건을 만들어낼 수 있다. 2. 아두이노의 특징 아두이노는 아두이노 우노(UNO),아두이노 듀 (DUE),아두이노 트레(TRE)의 세가지 버전이 있고,시간을 처리하는 부분인 수정자, 콘덴서, LED, 전원부등으로 구성되어 있다.아두이노의 쉴드에 핀을 꽂음으로써 납땜없이 ...2025.05.04
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스마트 생산과 자동화: 센서와 엑추에이터2025.11.141. 센서의 특성 및 분류 센서는 공정에서 나오는 물리량을 전기신호로 변환하는 트랜스듀서입니다. 센서의 8가지 특성은 정확도(실제값과 출력값의 평균), 정밀도(반복측정 시 흩어짐 정도), 선형성(입출력 관계의 선형성), 사용범위(사용가능 범위), 드리프트(출력값의 경향성), 응답속도(원하는 지점까지의 도달시간), 민감도(입출력의 기울기), 히스테리시스(이전 상태에 따른 의존성)입니다. 정확도는 시스템 에러로 인해 발생하며 보정을 통해 개선 가능하고, 정밀도는 랜덤 에러로 인해 발생합니다. 2. 위치 및 거리 측정 센서 위치 측정 센...2025.11.14
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스마트 생산과 자동화: 자동화의 기초2025.11.141. 자동화의 정의 및 역사 자동화(Automation)는 1946년 포드 회사에서 만든 용어로, 사람의 개입 없이 이루어지는 공정 또는 절차를 구축하기 위한 제반 기술을 의미한다. 자동화 시스템은 기업 수준의 제조지원시스템과 공장 수준의 제조시스템으로 구분되며, 자동화 및 제어기술, 자재취급기술, 품질관리시스템 등으로 구성된다. 2. 자동화 발전에 기여한 주요 장치 증기기관은 1차 산업혁명의 주축으로 동력을 생성하고 기계를 가동시켰다. 조속기는 속도를 조절하는 기계로 증기기관의 속도를 제어했다. 직조기는 펀치카드를 이용해 복잡한 ...2025.11.14
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피드백 제어 시스템의 원리와 모델링2025.12.101. 피드백 제어 시스템 피드백 제어는 시스템의 출력값을 실시간으로 모니터링하고 목표값과 비교하여 차이를 보정하는 제어 방식이다. 센서, 컨트롤러, 액추에이터, 외란, 목표값 등 5가지 핵심 구성요소로 이루어져 있다. 센서는 출력값을 측정하고, 컨트롤러는 오차를 계산하여 조작 신호를 생성하며, 액추에이터는 이를 물리적 동작으로 변환한다. 외란은 예기치 못한 변화를 일으키고, 목표값은 시스템이 달성하고자 하는 이상적 출력값이다. 피드백 제어는 비선형적 특성과 외란에도 불구하고 시스템의 안정성과 성능을 유지할 수 있다. 2. 샤워기 시...2025.12.10
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제어시스템의 원리와 발전2025.12.161. 제어시스템의 정의 및 기본 원리 제어시스템은 원하는 결과를 얻기 위해 장치를 자동으로 조절하는 방법입니다. 목표값과 실제값의 차이를 측정하고 이를 줄이기 위해 조정하는 피드백 방식으로 작동합니다. 에어컨이 설정된 온도를 유지하거나 승강기가 지정된 층에 정확히 멈추는 것이 대표적인 예입니다. 센서, 컨트롤러, 액추에이터의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있으며, 폐쇄 루프 피드백 시스템을 통해 지속적으로 모니터링하고 조정합니다. 2. 제어시스템의 발전 과정 과거의 제어시스템은 목표값과 현재 상태의 차이를 단순히 비교해서 바로...2025.12.16
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의료로봇과 로봇 소프트웨어 개발 기술2025.11.151. 의료로봇 산업 의료로봇은 2022년 전세계 산업규모가 8조3415억원이며 국내는 1000억원 이상으로 추정된다. 재활로봇, 복강경수술로봇, 보행재활로봇, 환자이동보조로봇, 중재시술로봇 등 다양한 의료분야에서 활용되고 있다. 고령화 추세와 고부가가치 산업이라는 특성으로 빠르게 성장하고 있으며, 향후 로봇산업 전체를 견인할 핵심분야로 예상된다. 의료로봇은 안전성과 신뢰성이 매우 중요하며, 이러한 기술이 다른 로봇분야로 전파될 가능성이 높다. 2. 로봇 소프트웨어 개발 하드웨어 중심의 로봇산업에서 소프트웨어 중심의 로봇산업으로 전환...2025.11.15
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로봇팔 기구학 실험: D-H 파라미터와 정역기구학2025.12.131. 로봇팔(매니퓰레이터) 기구학 로봇팔의 기구학을 이해하기 위해 D-H 파라미터를 부여하여 정기구학을 수행한다. 초기각도를 입력하여 로봇 팔의 끝단 위치를 계산하고 실제 측정값과의 오차를 확인한다. 정기구학으로 얻은 끝단 좌표를 역기구학에 대입하여 각도를 재확인하는 과정을 통해 로봇팔의 운동학적 특성을 파악한다. 2. 강체의 일반운동(General Motion of Rigid Body) 강체가 병진운동과 회전운동을 동시에 수행할 때 강체 내의 한 점을 표현하는 방법이다. 좌표계 A의 원점이 좌표계 B의 원점으로 이동할 때의 벡터 ...2025.12.13
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공정제어 컨트롤 벨브 시뮬레이션 보고서2025.01.061. 공압식 제어밸브 설계 공압식 제어밸브를 설계할 때 변수와 조건을 달리하여 설치하고 얻은 값을 보고서로 작성하였습니다. 공압식 제어밸브는 전기적 신호(mA)를 물리적 변화(밸브 조절)를 통해 원하는 유량을 얻도록 하는 밸브와 액추에이터로 구성됩니다. 일반적으로 공압식 제어밸브는 3~15 psig의 신호를 사용하므로, I/P 트랜스미터가 4~20 mA의 전기 신호를 3~15 psig의 압력 신호로 변환하여 제어밸브에 전달하도록 설정하였습니다. 2. 밸브 특성 유형별 유량 변화 Linear type, Quick open type, ...2025.01.06
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PUMA 로봇의 구조, 좌표계 및 MATLAB 시뮬레이션2025.12.131. PUMA 로봇의 구조 및 주요 요소 PUMA 로봇은 다중 관절로 구성된 산업용 로봇으로 인간의 팔과 유사한 동작을 수행합니다. 주요 구성 요소는 관절(Joint), 링크(Link), 액추에이터(Actuator), 센서(Sensor)로 이루어져 있습니다. 관절은 회전 관절과 이동 관절로 나뉘며 로봇의 자유도를 결정합니다. 링크는 강철이나 알루미늄으로 제작되어 로봇 암의 구조를 형성합니다. 액추에이터는 전기 모터, 유압 실린더 등으로 관절을 구동하며, 센서는 위치, 속도, 힘 등을 감지하여 로봇 제어에 사용됩니다. 2. PUMA ...2025.12.13
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