TEKNIK MESIN STT-MANDALA BANDUNG PENGENALAN MEKATRONIKA
MEKATRONIKA?
MECHATRONICS Mechanics mecha Mechatronics Eletronics tronics Mechatronics is the synergistic integration of sensors, actuators, signal conditioning, power electronics, decision and control algorithms, and computer hardware and software to manage complexity, uncertainty, and communication in engineered systems.
PROSES PERANCANGAN MEKATRONIKA
SISTEM MEKANIK Float Valve Bi-metallic Strip Watt s Governor Cam Operated Switch Thermostat
REVOLUSI DALAM TEKNOLOGI SEMIKONDUKTOR Penemuan teknologi integrated circuit (IC). Teknologi elektronika daya (power electronics) yang dapat memperkuat dan memberikan daya yang diperlukan ke aktuator Pengkondisian sinyal elektronik dapat menyaring dan mengkoding data sensor dalam format analog atau digital An Integrated Circuit An A2D Converter An Operational Amplifier
REVOLUSI TEKNOLOGI INFORMASI (IT) Pengembangan teknologi VLSI memperkenalkan microprocessor, microcomputer, dan microcontroller. Perangkat keras komputer makin kecil, murah dan kompak. Muncul embedded system.
Contoh revolusi mekanik
Komponen sistem mekatronika Elemen mekanik Struktur mekanik, mekanisme, thermo-fluid, dan hidrolik dari sistem mekatronika Elemen mekanik memiliki karakteristik statik dan dinamik Elemen mekanik berinteraksi dengan lingkungan sesuai dengan tujuan penggunaannya Elemen mekanik memerlukan daya fisik untuk menghasilkan gerak, gaya, panas dsb.
Elemen mekanik dasar Gear, rack, pinion, etc. Inclined plane wedge Chain and sprocket Cam and Follower Lever Slider-Crank Linkage Wheel/Axl Springs
Elemen mekatronika: sistem elektromekanik Sistem elektromekanik: Sensor Variabel fisik dapat diukur dengan sensor, contoh: cahaya diukur dengan photoresistor, perpindahan dengan potentiometer, arah/kemiringan dengan sensor magnetik, suara dengan mikrofon, tegangan dan tekanan dengan strain gage, temperatur dengan thermistor Actuators: DC servomotor, stepper motor, relay, solenoid, speaker, light emitting diode (LED), shape memory alloy, electromagnet, dan pompa memberikan input ke sistem fisik IC-based sensors/actuators (digital-compass, -potentiometer, dsb.). Flexiforce Sensor DC Motor Pneumatic Cylinder
Elemen mekatronika: komponen listrik dan elemen elektronik Komponen listrik: resistor (R), capacitor (C), inductor (L), transformer, rangkaian listrik, dan sinyal analog Elemen elektronik: analog/digital electronics, transistors, thyristors, opto-isolators, operational amplifiers, power electronics, dan signal conditioning Elemen listrik dan elektronik digunakan sebagai penghubung antara sensor dan aktuator elektromekanikal dengan elemen perangkat keras komputer
Elemen mekatronika: elemen kontrol/komputasi Elemen kontrol/komputasi: Analog-to-digital (A2D) converter, digital-to-analog (D2A) converter, digital input/output (I/O), counters, timers, microprocessor, microcontroller, data acquisition and control (DAC) board, dan digital signal processing (DSP) board Control interface sebagai penghubung sinyal analog/digital Komunikasdari sinyal sensor ke komputer dan sinyal kontrol dari komputer ke aktuator Komputer menerapkan algoritma kontrol yang menggunakan hasil dari pengukuran sensor untuk menentukan aksi pengontrol yang diberikan ke aktuator
Elemen mekatronika: sistem informasi Sistem informasi : hardware/software untuk Analisis sistem dinamik dengan bantuan komputer, optimasi, desain dan simulasi virtual instrumentation (Labview) rapid control prototyping hardware-in-the-loop simulation (HIL) PC-based data acquisition and control (Labview, Matlab dll)
Elemen utama sistem mekatronika
Penerapan mekatronika Robotics Home automation automotive