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DMUDMU 3. Kinematics Simulator3. Kinematics Simulator

(Part 2)

세종대학교기계공학과전용태

S ( ) 두 개의 S 를 임의 를 중심으

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Spherical Joint ( ): 두 개의 Sphere를 임의 Point를 중심으

로 운동하는 joint (1/8)• 즉 Ball Joint 운동을 Point와 Point를 접촉시켜 3축을 회전• 즉, Ball Joint 운동을 Point와 Point를 접촉시켜 3축을 회전

• 하나의 독립적인 시뮬레이션이 아닌 여러 개의 Joint들의 Link 관계에의해 구동

• File ⇒ Open ⇒ Spherical Joint.CATProduct 파일 Open




로 운동하는 joint (2/8)• Prismatic Joint 를 실행시키고• Prismatic Joint 를 실행시키고

• Line 1 에 Shaft-1의 중심축, Line 2 에 Bracket-1의 중심축

• Plane 1 에 Shaft-1 의 zx plane, Plane 2 에 Bracket-1 의 zxp ,plane

• Length driven 을 ON 하고 OK




로 운동하는 joint (3/8)• Revolute Joint 를 실행시키고• Revolute Joint 를 실행시키고

• Line 1 에 Bracket-1의 중심축 (먼저 Bracket-2 를 Hide)

• Line 2 에 Bracket-2의 중심축 (Bracket-2 를 Show 시키고, ( ,Bracket-1을 Hide)




로 운동하는 joint (4/8)• Plane 1 에 bracket 1 에서 Bracket 2 와 맞닿는 면 (Bracket 1• Plane 1 에 bracket-1 에서 Bracket-2 와 맞닿는 면 (Bracket-1

을 Show 시키고 Bracket-2 를 Hide)

• Plane 2 에 Bracket-2 에서 Bracket-1 과 맞닿는 면 (Bracket-2 를 Show 시키고 Bracket-1 을 Hide)

• OK 버튼을 클릭하고 Bracket-1을 Show 시킴

주의 !!주의 !!




로 운동하는 joint (5/8)• Revolute Joint 를 다시 실행시키고• Revolute Joint 를 다시 실행시키고

• Line 1 에 Shaft-2의 회전 중심축

• Line 2 에 Bracket-2의 중심축 (먼저, Shaft-2 를 Hide)( , )




로 운동하는 joint (6/8)• Plane 1 에 Shaft 2 의 회전축 끝 단면 (먼저 Shaft 2 을 Show)• Plane 1 에 Shaft-2 의 회전축 끝 단면 (먼저, Shaft-2 을 Show)

• Plane 2 에 Bracket-2 에 있는 Hole 의 단면

• 화창에 Offset을 선택하고 OK




로 운동하는 joint (7/8)• Spherical Joint 를 실행시키고 아래 작업 후에 OK• Spherical Joint 를 실행시키고, 아래 작업 후에 OK

• Point 1 에 Shaft-1의 Socket 중심

• Point 2 에 Shaft-2의 Ball 중심 (Shaft-1 을 Hide 후)( )




로 운동하는 joint (8/8)• Fixed Part 를 실행시키고 Bracket 1 을 고정• Fixed Part 를 실행시키고, Bracket-1 을 고정

• 같은 방법으로 시뮬레이션


( ) 두 을 접촉시켜서 2차원 운동을 하

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Planar Joint ( ): 두 Plane 을 접촉시켜서 2차원 운동을 하도

록 하는 joint (1/3)• File ⇒ Open ⇒ Planar Joint CATProduct 파일 Open• File ⇒ Open ⇒ Planar Joint.CATProduct 파일 Open

• Planar Joint 아이콘 실행 후, 같은 작업 수행 (as usual).

• Plane 1 에 Vernier-2 면

• Plane 2 에 Vernier-1 면 선택 후 OK




록 하는 joint (2/3)• Cylindrical Joint 아이콘 실행 후• Cylindrical Joint 아이콘 실행 후

• Line 1 에 Vernier-2 의 Edge

• Line 2 에 Vernier-1 의 Edgeg

• Length driven 체크 후 OK




록 하는 joint (3/3)• Fixed 아이콘 실행 후 Vernier 2 를 지정• Fixed 아이콘 실행 후, Vernier-2 를 지정

• 같은 방법으로 시뮬레이션


G ( ) 기어 (1/6)

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Gear Joint ( ): 기어 joint (1/6)• File ⇒ Open ⇒ Gear Joint.CATProduct 파일 Open

• Gear Joint 아이콘 실행 후 New Mechanism 생성• Gear Joint 아이콘 실행 후, New Mechanism 생성

• Revolute 1 옆의 Create 버튼 클릭, 화창이 하나 더 생성


G ( ) 기어 (2/6)

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Gear Joint ( ): 기어 joint (2/6)• 아래와 같이 각각 입력 후, OK버튼 클릭

• Line 1 에 Shaft Axis 중심축• Line 1 에 Shaft Axis 중심축

• Line 2 에 Gear 1 중심축

• Plane 1 에 Shaft Axis 끝 단면

• Plane 2 에 Gear 1 면


G ( ) 기어 (3/6)

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Gear Joint ( ): 기어 joint (3/6)• Joint Creation 화창에서 Revolute 2의 Create… 버튼 클릭

• Gear 2의 Revolute Joint 를 생성하기 위한 화창이 생성• Gear 2의 Revolute Joint 를 생성하기 위한 화창이 생성


G ( ) 기어 (4/6)

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Gear Joint ( ): 기어 joint (4/6)• 화창에 아래와 같이 각각 입력 후, OK버튼

• Line 1 에 Shaft Axis 중심축• Line 1 에 Shaft Axis 중심축

• Line 2 에 Gear 2 중심축

• Plane 1 에 Shaft Axis 끝 단면

• Plane 2 에 Gear 2 면


G ( ) 기어 ( /6)

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Gear Joint ( ): 기어 joint (5/6)• Joint Creation 화창에 Revolute 1 과 2 가 생성됨

• 화창에 아래와 같이 설정 후 OK 버튼• 화창에 아래와 같이 설정 후 OK 버튼

• Ratio : 두 기어 사이의 회전비 (Opposite 선택시 (-)로 자동설정)• Ratio : 두 기어 사이의 회전비 (Opposite 선택시 (-)로 자동설정)

• Same : 두 기어의 회전방향이 같을 경우

• Opposite : 두 기어의 회전방향이 다를 경우pp

• Angle driven for revolute 1, 2 : 기준이 될 회전 선택


G ( ) 기어 (6/6)

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Gear Joint ( ): 기어 joint (6/6)• Fixed 아이콘 실행 후, Shaft axis 를 지정

• 같은 방법으로 시뮬레이션• 같은 방법으로 시뮬레이션


( ) 랙과 피니언 (1/ )

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Rack Joint ( ): 랙과 피니언 joint (1/7)• File ⇒ Open ⇒ Rack Joint.CATProduct 파일 Open

• Rack Joint 아이콘 실행 후 New Mechanism 생성• Rack Joint 아이콘 실행 후, New Mechanism 생성

• Prismatic Joint 옆의 Create 버튼 클릭, 화창이 하나 더 생성


( ) 랙과 피니언 (2/ )

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Rack Joint ( ): 랙과 피니언 joint (2/7)• 화창에 다음과 같이 입력 후 OK

• Line 1 : Rack Edge• Line 1 : Rack Edge

• Line 2 : Frame Edge

• Plane1 : Rack Plane

• Plane 2: Frame Plane


( ) 랙과 피니언 (3/ )

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Rack Joint ( ): 랙과 피니언 joint (3/7)• 이번엔 Joint Creation 화창의 Revolute joint 옆 Create 버튼

• Revolute Joint 를 생성하기 위한 화창이 생성 됨• Revolute Joint 를 생성하기 위한 화창이 생성 됨


( ) 랙과 피니언 (4/ )

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Rack Joint ( ): 랙과 피니언 joint (4/7)• 새로 뜬 Revolute 화창에 다음과 같이 입력 후 OK

• Line 1 : Gear Axis (Frame Hide)• Line 1 : Gear Axis (Frame Hide)

• Line 2 : Frame Axis

• Plane 1 : Gear Plane

• Plane 2 : Frame Plane


( ) 랙과 피니언 ( / )

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Rack Joint ( ): 랙과 피니언 joint (5/7)• Prismatic joint 와 Revolute joint 비율을 지정하기 위해 Define… 버

튼을 클릭한 후 Rack Ratio Definition 화창의 Radius 에 Gear 치형튼을 클릭한 후, Rack Ratio Definition 화창의 Radius 에 Gear 치형끝부분을 지정해주면 Ration 가 자동 입력됨


( ) 랙과 피니언 (6/ )

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Rack Joint ( ): 랙과 피니언 joint (6/7)• 다음과 같이 Ratio 가 등록되면, Angle driven for revolute 를 체크하

고 OK 버튼 클릭 만약 시뮬레이션 할 때 Gear와 Rack이 반 로 움고, OK 버튼 클릭. 만약 시뮬레이션 할 때, Gear와 Rack이 반 로 움직이면 Ratio 값에 (-) 를 붙여준다.

• Length driven for prismatic: Prismatic joint 의 command를 중심으로 시뮬레이션으로 시뮬레이션

• Angle driven for revolute: Revolute joint 의 command 를 중심으로 시뮬레이션


( ) 랙과 피니언 ( / )

DesigningDesigning Joint with Assembly ConstraintsJoint with Assembly Constraints• Rack Joint ( ): 랙과 피니언 joint (7/7)• Fixed 아이콘 실행 후, Frame 지정

• 시뮬레이션• 시뮬레이션


S 을 보여 는 명령어 (1/1)

GenericGeneric AnimationAnimation• Simulation: Kinematic mechanism 을 보여주는 명령어 (1/1)• File ⇒ Open ⇒ Simulation.CATPart 파일 Open

• 시뮬레이션 아이콘 실행 후 화창의 Mechanism 1 을 선택 & OK• 시뮬레이션 아이콘 실행 후, 화창의 Mechanism.1 을 선택 & OK

• Kinematic Simulation 화창의 Command.1 을 360


C S 의 시뮬레이

GenericGeneric AnimationAnimation• Compile Simulation: Mechanism 의 Kinematics 시뮬레이

션을 동영상으로 만들어주는 명령어 (1/4)• S Tree 의 Simulation 1 을 더블클릭하면 아래와 같이 됨• S-Tree 의 Simulation.1 을 더블클릭하면 아래와 같이 됨




션을 동영상으로 만들어주는 명령어 (2/4)• Compile Simulation 을 실행시키고 Generate an animation file 을• Compile Simulation 을 실행시키고, Generate an animation file 을

체크하고 Microsoft AVI 선택

• Setup 버튼을 선택하면 AVI 파일을 만들 수 있는 압축 코덱을 선택할수 있으며, Frame 간격과 데이터 속도 조절 가능. 세팅후 확인버튼.




션을 동영상으로 만들어주는 명령어 (3/4)• File name 버튼을 클릭하여 directory 와 파일이름을 클릭 후 OK 하• File name 버튼을 클릭하여 directory 와 파일이름을 클릭 후, OK 하

면 동영상 파일이 지정한 directory 에 생성




션을 동영상으로 만들어주는 명령어 (4/4)• 생성된 파일을 Play 하여 동영상 확인 가능• 생성된 파일을 Play 하여 동영상 확인 가능


dmu 3. kinematics simulator3. kinematics simulator...

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