졸업작품 정리

졸업작품 설계에서 가장 중요한 점은 우선 목표를 정하는 것이다. 목표는 상당히 구체적으로 정해야하는데 이러한 주제를 정하는데에 상당히 많은 시간이 걸렸는데 내가 할 수 있는 것의 기준을 정하는 것이 상당히 애매하고 또 추상적으로만 세워왔던 지금까지의 목표를 정말 설계에 들어가는 목표를 정하려 생각하다 보니 고려해야할 경우들을 먼저 생각하는 버릇 때문에 상당히 힘들었던 것 같다.

우선 설계를 시작하면 목표를 정하고 그 목표에 필요한 여러가지 구성요소들과 관련 기능에 대해서 생각해야한다. 그 후에 구성요소와 관련 기능을 바탕으로 좀 더 세부적으로 어떻게 기능을 구현할 것인지 생각하면서 필요한 것과 방법을 생각하게 된다.

내가 정한 졸업 작품의 주제는 자기부상을 이용한 10m 거리의 추적하고자 하는 물체를 레이저로 추적하는 비 접촉 구동기로 세웠다. 목표는 위와 같고 이에 필요한 기능을 정리하면 큰 단락으로 인지, 구동, 판단 기능이 있다.

인지 기능

1. 자기 부상 물체 위치 인식
2. 추적 물체 인식 구동 기능
3. 자기장 생성 기능
4. 각도 생성 기능 판단 기능
5. 측정 전류, 위치, 각도의 정보 활용 및 제어
   • 제어에 필요한 MCU 선별과 제어 알고리즘을 구성 요구

이제 제일 먼저 하게 될 설계 부분이 부상물체인 레이저 부분에 대한 설계를 진행해야하는데 이에 대한 자기장을 먼저 계산해야 설계에 요구되는 힘의 관계를 생각할 수 있다.

먼저 자기 부상물체가 가운데에 있을 때 최대로 힘을 내는 경우를 계산해보면 아래 그림과 같은 식을 얻을 수 있고 그에 따라 여러 변수들의 최대값을 가정하여 계산한 결과이다.

그 후에 가속도에서 얻게될 힘의 관계를 계산할 때에 사용할 레이저가 추적할 수 있는 최대 거리를 계산한다.

마지막으로 이러한 관계로 전체 힘을 구하여 첫번째에 구한 자기장 힘과 비교하여 최대로 견딜 수 있는 질량을 구하게 된다.