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인천대학교 로봇공학 기말과제 A+

3. 좌표축의 위치를 구하기 위한 코드clc clear d1 = 128; d2 = 24; L1 = sqrt(d1^2 + d2^2) % link1의 길이L2 = 124 % link2의 길이L3 = 146.6 % link3의 길이theta1 = 70*(pi/180)% 기존link1의 각도theta2 = -100*(pi/180)% lin2의 각도theta3 = 60*(pi/180)% link3의 각도

공학/기술| 2023.02.10| 21페이지| 10,000원| 조회(429)

인천대, 로봇공학, 정기구학, 자코비안, Jacobian, 역기구학

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인천대학교 로봇공학 중간과제 A+

로봇공학 중간과제 (PUMA 560) 학과 : 학번 : 이름 : 1. 로봇 선정 : PUMA 560 PUMA(Programmable Universal Machine for Assemble) 560 로봇은 6 개의 회전 관절과 6 개의 링크가 있는 산업용 로봇 팔이다 . PUMA 560 로봇의 순운동학의 수학적 모델은 6 자유도를 가지며 좌표 프레임의 회전 및 변위를 포함한다 . PUMA 560 매니퓰레이터의 순운동학 분석은 D-H 모델과 변환행렬을 통해 분석할 수 있다 . 2. 좌표축 설정 각 프레임의 z 축은 프레임의 회전축이어야 하고 x 축은 프레임 Bn−1 및 Bn 의 z 축에 수직이어야 한다 . 프레임 Bn 의 x 축은 프레임 Bn-1 의 z 축과 교차한다 . 각 프레임의 모든 축은 오른손 법칙을 따라야한다 . 각 프레임의 축은 왼쪽의 그림과 같다 . 3. D-H 테이블 DH 파라미터는 프레임 Bn ~ Bn-1 의 회전 및 변위와 관련되어 있다 . 파라미터는 관절 각도 θ, 비틀림 각도 α, 오프셋 r 및 링크 길이 d 이다 . 관절 각도 θ 는 xn-1 과 xn 을 일치시키기 위한 zn-1 에서의 회전이다 . zn−1 에서의 회전은 zn−1 축에서의 모든 각도 변위를 포함한다 . 프레임 1 에서의 접합 각도는 변위는 θ1 이며 다른 프레임도 마찬가지이다 . 비틀림 각도 α 는 zn-1 의 방향과 zn 의 방향을 일치시키기 위한 xn 에서의 회전이다 . 예를 들어 , 비틀림 각도 α1 은 -90º 이고 x1 이 z0 에서 z1 과 일치하도록 -90º 로 회전한다는 것을 의미한다 . 각 프레임의 모든 비틀림 각도는 이전 과정에서 정의된다 . 3. D-H 테이블 (PUMA 560) 프레임 θ α r d 1 θ 1 -90 o 0 671.83 mm 2 θ 2 0 o 431.80 mm 139.70 mm 3 θ 3 90 o -20.32 mm 0 4 θ 4 -90 o 0 431.80 mm 5 θ 5 90 o 0 0 6 θ 6 0 o 0 56.50 mm 3. D-H 테이블 D-H 모델은 n 번째 링크 또는 최종 위치에 대한 고정 좌표 프레임의 위치와 방향을 표현하는 모델이다 . 변환행렬 Tn−1n 은 주어진 관절 각도에 대한 회전 및 변위 벡터로 구성된다 . 먼저 각 프레임에서 순방향 변환 행렬을 B 로 정의한다 . 여기서 회전 행렬은 C 이고 변위 행렬은 D 이다 . 따라서 PUMA 560 로봇 매니퓰레이터의 순운동학은 각 프레임에서 순방향 변환행렬의 내적에 의해 정의된다 . 최종 위치는 변위 행렬 d0n 에 있고 방향은 회전 행렬 r0n 에 있다 . 4. 매트랩 코드 먼저 PUMA 560 로봇의 순운동학적 모델을 구현하는 스크립트를 만든다 . DH 매개변수를 초기화한다 . %D-H 파라미터 J = [ theta1 theta2 theta3 theta4 theta5 theta6 ]; % 관절 각도 A = [-90 0 90 -90 90 0] ; % 비틀림 각도 r = [0 431.80 -20.32 0 0 0]; % xn 에 대한 오프셋 d = [671.83 139.70 0 431.80 0 56.50]; % 링크 길이 4. 매트랩 코드 다음으로 모든 프레임에 대한 순방향 변환행렬을 계산한다 . 해당 코드는 모든 프레임에서 변환행렬을 반복하여 수행할 수 있도록 하였다 . % 변환행렬 for n = 1:6 matT = [ cosd (J(n)) - sind (J(n))* cosd (A(n)) sind (J(n))* sind (A(n)) r(n)* cosd (J(n)); sind (J(n)) cosd (J(n))* cosd (A(n)) - cosd (J(n))* sind (A(n)) r(n)* sind (J(n)); 0 sind (A(n)) cosd (A(n)) d(n); 0 0 0 1]; T = [T; { matT }]; end 4. 매트랩 코드 그런 다음 모든 프레임에서

공학/기술| 2023.02.10| 17페이지| 10,000원| 조회(642)

인천대, 매트랩, 로봇공학, 정기구학, 변환행렬

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전기자동차 모터동작에 대한 이해

동력기관설계[전기자동차 모터동작의 이해]학과:학번:이름:1. 전기차(EV)의 전동모터전기차의 구동은 운전자가 출발 버튼을 누르면 고전압 배터리에 저장된 전력을 통해 부팅되고, 전기차는 주행 준비를 마친다. 가속페달을 밟고 주행을 시작하면 모터가 회전과 동시에 최대 토크를 내고, 감속기는 모터의 특성에 맞춰 동력을 바퀴에 효율적으로 전달한다. 이러한 전동모터는 크게 직류모터와 교류(유도)모터로 구분할 수 있다.2. 전동모터(전동기)의 회전 원리전동기는 전류가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이다. 대부분의 전동기는 회전운동의 동력을 만들지만 직선운동을 생산하기도 한다. 직류전동기와 교류전동기 모두 동일한 원리로 동작한다.전류가 흐르는 도체를 자기장 속에 놓으면 자기장의 방향에 수직한 방향으로 전자기적인 힘이 발생한다. 전동기 내부에 자석을 놓아 자기장을 만들고, 축에 연결된 도선에 전류를 흘리면 전자력이 발생하여 플레밍의 왼손법칙에 의해 회전하게 되어 동력을 생산한다.3. 직류기의 회전 원리(1) 직류전동기직류전동기는 전기자 코일과 계자 코일의 연결방법에 따라 직권, 분권 및 복권으로 나뉘며 회전방향이 변하는 가역전동기가 있다.① 직권전동기(Series-Wound Motor)계자극 권선과 전기자 권선이 직렬로 연결된 직류전동기이다. 기동 토크가 크고, 부하가 적어지면 속도는 상승하여 완전무부하로 되면 속도가 무한에 가까워져서 위험하다. 변속도 특성 때문에 제어용으로는 부적합하고, 자동차의 시동전동기, 크레인, 전동차 등에 사용된다.② 분권전동기(Shunt-Wound Motor)계자극 권선과 전기자 권선이 병렬로 연결된 직류전동기다. 부하변동에 따른 속도변화가 적으며 컨베이어 벨트, 공작기계 등에 사용된다.③ 복권전동기(Compound Motor)전기자 권선과 직렬 및 병렬로 연결된 계자극 권선을 가지고 있다. 양 권선의 기자력이 가해져 합하도록 접속한 화동 복권전동기와 기자력이 역방향이 되도록 접속한 차동복권전동기가 있다.4. 유도기의 회전 원리(1) 아라고의 원판유도전동기의 기본 원리는 아라고의 원판(Arago's disk)이다. 이것은 아라고가 실험한 것으로 그림과 같이, 동 또는 알루미늄으로 만든 원판을 지지하고 그 주변을 자석이 화살표 방향으로 빨리 움직이면 원판은 자석보다 늦은 속도로 같은 방향으로 움직인다. 이는 자석이 시계방향으로 움직이면 원판은 상대적으로 반시계방향으로 회전한 것이 되어 플레밍의 오른손 법칙에 의한 유도전류가 원판에 흐르게 된다.전류는 원판의 중심부로 흐르게 되는데 전류는 도체 표면으로 흐르려는 성질이 있어 원주 쪽으로 흐르는 맴돌이 전류가 된다. 이 전류와 자석이 만드는 자력선에 의하여 원판에는 플레밍의 왼손 법칙에 의한 힘이 작용하게 되어 원판은 자석이 움직이는 방향과 같은 방향으로 회전하게 된다.실제로 전동기에는 자석을 움직이는 대신에 고정자 권선을 두고 교류전류를 흘려 회전하는 자장을 만들어, 자석이 움직인 것과 같은 효과를 이용하여 회전력을 얻어낸다.(2) 유도전동기의 원리회전하는 자극 N, S속에 직사각형의 폐로한 코일을 놓으면 코일 변에 기전력이 유기되어 전류가 흐르고 이 전류와 자속의 작용에 의해 자극의 회전과 동일 방향의 힘이 발생한다. 이와 같이 회전 자속과 그것에 의한 유도전류 사이에 생기는 힘으로 회전하는 전동기를 유도전동기라고 한다.코일의 회전속도는 자극의 회전속도보다 늦어지므로 코일이 자극에서 벗어나면 회전 토크가 작아진다. 여기에 대해서 단락환으로 단락한 다수의 도체봉을 사용하면 한결같이 연속인 토크를 발생시킬 수 있다. 실제로는 도체봉을 성층 철심의 속에 묻은 농형 회전자가 사용된다. 또한 회전하는 자극 대신에 3상 교류에 의한 회전 자계가 사용된다.유도전동기는 구조가 간단하므로 염가이고 가장 많이 사용되는 전동기이다.5. 회전 자계와 유도기의 동작고정자 권선에 3상 전원이 연결되면 세 코일의 전류는 서로 다른 시점에 최대치에 도달한다. 이들 세 전류는 서로 120°의 전기각 만큼씩 떨어져 있으므로 생성되는 자속 역시 그림(b)와 같이 120°씩 위상차를 갖는다. 그림(c)는 고정자 자속이 서로 다른 시점에서 회전자를 관통하는 방향을 보여주고 있다. 회전자 안에 표시된 큰 화살표는 그 결과로 나타나는 매 순간의 합성자속의 방향을 나타내고 있다. 합성자속 벡터가 가리키는 서로 다른 방향들은 자속이 반시계 방향으로 회전하고 있음을 보여주고 있다.각각의 코일에 흐르는 순차적 위상의 전류에 의한 합성자속은 2극의 회전자속을 만들어낸다. 유도전동기의 동작이 일어나게 하는 것은 이러한 회전자속이다. 회전자계의 속도를 동기속도라 부른다.회전방향의 반전: 유도전동기의 회전방향은 고정자 자속이 회전하는 방향과 같으며 이는 인가된 전압의 상회전 순서에 의해 결정된다. 유도전동기에 연결된 세 단자 중 임의의 두 개를 서로 뒤바꾸면 상순이 역전되고 이에 따라 전동기의 회전방향이 반대로 된다.6. 유도전동기의 특성유도전동기의 회전자가 동기속도로 회전하면, 2차 도체와 회전 자속과의 상대속도는 0이 되어 2차 도체는 자속을 끊을 수 없으므로 2차 전압이 유기되지 않아 토크도 발생하지 않는다. 전동기가 토크를 발생하여 회전을 하기 위해서는 회전자의 속도가 반드시 동기속도 이하로 되지 않으면 안 된다.전동기가 무부하일 경우에는 마찰손, 풍손 등의 기계손에 비길만한 약간의 토크만 발생하면 되므로 그 속도는 동기속도와 거의 같다. 이 속도를 무부하 속도라고 한다. 전동기에 부하를 걸면 회전자의 속도는 감소하고 회전 자속에 대한 상대 속도는 증가하여 2차 전류가 증가하게 되므로 부하의 토크와 평형하는 것만큼의 토크를 발생하는 회전속도에 이르게 된다. 따라서 부하가 증가할수록 유도전동기 속도는 저하된다.7. 슬립

공학/기술| 2022.12.21| 5페이지| 2,500원| 조회(192)

모터, 직류모터, 전기차, 전동모터, 3상모터, 교류모터, 동력기관설계

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인천대 기계공학실험 파이프 유동 실험 보고서

In this experiment, the straight pipe loss occurring in the pipe flow was investigated and the roughness when the flow was turbulent was an experiment. Pressure loss inevitably occurs in pipe flow, which is thought to be due to friction between the pipe and the fluid.First, to obtain the straight pipe loss in the pipe, it was calculated using the given experimental values such as flow rate, time, and pressure, and using this, the Reynolds number, friction coefficient, head loss, and roughness were calculated and compared and analyzed.Meanwhile, the experiment was carried out in tubes with inner diameters of 4.5 mm, 10.5 mm, and 16.5 mm, and the temperature was assumed to be 24.7℃ as measured through the experimental device.After connecting the pipe to be measured, adjust the flow valve to let the fluid flow, wait until it is in a steady state, and when it is stabilized in the normal state, measure the flow rate through the water tank and measure the height difference.

공학/기술| 2022.12.21| 14페이지| 5,000원| 조회(271)

기계공학실험, 층류, 난류, 기공실, 파이프 유동, 천이류

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인천대 기계공학실험 원심펌프 실험 보고서

1. 실험 목적이 실험은 회전자의 회전을 통해 유체에 에너지를 전달하는 원심펌프에 대한 실험이다.펌프의 성능 실험을 통해 먼저 펌프 자체의 양정과 펌프에 의한 수동동력을 계산한 후 실험에 사용된 펌프의 토크와 rpm으로 펌프의 효율을 측정하여 펌프의 성능곡선을 그린다.펌프의 원리를 이해하고 펌프의 작동 특성을 이해한다.또한 실험을 통해 성능이 확인된 펌프를 임의의 시스템에 적용하였을 때 어느 정도의 효율로 운전되는지를 확인한다.2. 실험방법1. 나사를 풀어 volute를 열고 진행한다. 이때 나사를 푸는 순서는 상관없다.2. 임펠러를 교체하고 나사를 다시 조인다. 나사를 조이는 순서는 1시, 6시, 2시, 8시, 4시, 10시이다. 처음에는 가볍게 조이고 모든 나사를 조인 다음 위와 같은 순서로 강하게 조인다.3. 배수 밸브를 잠가 탱크에 물을 유지하고 탱크를 채운다.4. 실험장치를 전원과 데이터 수집 보드에 연결한다.5. 펌프 설정 값을 변경하면 펌프의 속도가 결정된다. 60%, 70%, 80%로 설정한다.6. 밸브를 완전히 열고 실험을 시작한다. 천천히 밸브를 닫아 유량을 조절하고 Q-H 곡선을 확인한다.7. 소프트웨어에서 완전한 Q-H 곡선을 얻기 위해 유속을 천천히 변경한다.8. 각 실험을 2회씩 진행한다.3. 실험과 관련한 배경지식( 간략히 서술하시오 )1) 원심펌프에서의 베르누이 방정식펌프를 통해 두 탱크 사이의 유체를 이동시키는 시스템을 베르누이 방정식으로 표현하면 펌프는 1지점에서 2지점으로 흐르는 유체에 헤드를 추가하는 역할을 하므로 왼쪽에 펌프 헤드를 추가하고 그 반대도 마찬가지다. B 형상으로 인해 유체의 수두가 감소하는 손실 수두는 오른쪽 항에 더하여 주어진다.2) 펌프 성능 곡선성능곡선은 판단하고자 하는 펌프성능의 운전상태를 나타내는 곡선이다.

공학/기술| 2022.12.21| 10페이지| 5,000원| 조회(245)

기계공학실험, 원심펌프, 기공실

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