• 기계저널
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• 제31권7호
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• pp.626-635
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• 1991

직접구동 로봇의 특성과 문제점에 대하여 기술하고 기계설계와 제어방식에 의한 대책 및 개선 방향을 해설하였다. 직접구동 로봇은 고속, 고정밀도, 토크제어의 가능 등 여러 가지 좋은 잠재 력을 가지고 있는 반면 자체 중량에 비하여 가반중량이 작고 관절 간의 간섭 및 비선형력이 크며 부하감도가 높은 등의 문제점이 있음을 나타내고 모터의 배치나 기구의 변환에 의해 이와 같은 문제점을 어느 정도 개선할 수 있음을 보였다. 또한 비간섭 . 자세독립제어, 토크피드백 제어에 의하여 직접구동의 장점을 충분히 활용하기 위해서는 아직도 해결하여야 할 문제가 많다. 그 중에 무엇보다도 중요한 것은 소형 경량이면서 높은 토크를 발생시킬 수 있는 모터의 개발이다. 최근 초음파 모터의 연구개발이 활발한데 이를 이용한 직접구동 모터의 개발이 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1391-1398
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• 2011

본 논문은 장비의 동작분석기법을 이용하여 운전자가 핸들을 돌릴 때 팔의 관절 운동에 대한 생체역학적 해석을 수행하였다. 모형 운전석에서 운전자가 핸들을 돌릴 때 모션 캡쳐(motion capture) 시스템을 이용하여 팔의 3차원 운동궤적을 구하고, 이 결과를 이용하여 팔의 근-골격계 모델에 대한 역기구학 해석과 역동역학 해석을 수행함으로써 팔 관절의 변위와 관절 토크의 크기를 계산하였다. 각 관절의 회전 운동은 동시에 복합적으로 발생하며, 관절 운동의 크기의 관점에서 팔꿈치 관절의 회내-회외, 어깨 관절의 내전-외전, 굴곡-신전, 손목 관절의 굴곡-신전 등이 주요한 운동임을 확인할 수 있었다. 모형 운전석의 운전 자세, 핸들의 각도 및 좌석에 대한 상대적 위치와 관련된 설계변수에 대한 관절운동의 민감도 해석을 통하여 운전 자세와 핸들의 위치가 조향 동작에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권6호
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• pp.670-677
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• 2011

This study is to estimate the joint torques without torque sensor using the EMG (Electromyogram) signal of agonist/antagonist muscle with Neural Network Back Propagation Algorithm during the elbow motion. Command Signal can be guessed by EMG signal. But it cannot calculate the joint torque. There are many kinds of field utilizing Back Propagation Learning Method. It is generally used as a virtual sensor estimated physical information in the system functioning through the sensor. In this study applied the algorithm to obtain the virtual senor values estimated joint torque. During various elbow movement (Biceps isometric contraction, Biceps/Triceps Concentric Contraction (isotonic), Biceps/Triceps Concentric Contraction/Eccentric Contraction (isokinetic)), exact joint torque was measured by KINCOM equipment. It is input to the (BP)algorithm with EMG signal simultaneously and have trained in a variety of situations. As a result, Only using the EMG sensor, this study distinguished a variety of elbow motion and verified a virtual torque value which is approximately(about 90%) the same as joint torque measured by KINCOM equipment.

• 구강회복응용과학지
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• 제24권2호
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• pp.157-168
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• 2008

네 종류의 토크 조절기(전자 토크 조절기($Br{\aa}nemark$), 토크 최대값 제한 장치(Pentaborn), 토크 표시 장치(ITI), 콘트라앵글 토크장치(Anthogyr))를 이용하여 나사의 조임 및 풀림 토크값을 측정하여 적정 토크 값과 토크 조절기를 통해 적용되는 실제 토크값에 대한 차를을 측정하여 토크 조절기의 정확도를 비교, 분석하였다. 풀림토크의 평균값 및 최대값과 최소값을 살펴 본 결과 Pentaborn과 같은 토크 최대값 제한 장치의 정확도가 다른 세 종류의 토크 조절기에 비해 우수한 것으로 나타났으며 15회 정도의 조임과 풀림은 큰 영향을 미치지 않지만 그 이상의 조임과 풀림은 정확한 토크 조절에 나쁜 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 그러므로 토크 조절기가 일정하고 정확한 토크값을 반복적으로 유지하는지 확인 및 교정하면서 임상적으로 적용해야 할 것으로 사료된다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권3호
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• pp.549-555
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• 2009

본 연구의 목적은 극하근 근위축이 배구선수들의 등속성 최대토크와 운동범위에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자, 극하근의 근위축 소견이 있는 선수 3명, 근위축 소견이 없는 선수 5명을 대상으로 등속성 근력측정기기인 Biodex와 동작분석기기 Simi-Motion을 이용하여 측정분석 하였다. 본 연구의 결과, 극하근의 근위축이 있는 그룹과 없는 그룹 사이에 어깨 관절의 외회전 등속성 최대토크, 내회전에 대한 외회전 등속성 최대토크 비율 그리고 내회전 회전 운동범위가 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 배구선수들의 극하근의 근위축을 예방하기 위해서는 어깨 관절의 기능을 고려한 외회전근의 근력강화 훈련이 중점적으로 시행되어야 하며, 이와 더불어 어깨 관절 후부 조직에 대한 유연성 훈련도 병행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.642-648
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• 2008

여자유도 매니퓰레이터의 동적 제어는 관절에 가해지는 토크를 최소화하는 목적으로 많은 연구가 이루어져 왔다. 그러나 기존의 국소 토크 최적화의 동적 제어 방법은 드라이버로 구현하기 힘든 토크가 요구된다. 본 논문에서는 그러한 큰 토크 요구를 상당히 개선시킨 새로운 제어 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 기존의 국소 토크 최소화 알고리즘에 퍼지 로직과 유전자 알고리즘을 적용시킨 것이다. 제안된 알고리즘은 3자유도 평면 여자유도 로봇에 적용하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 알고리즘의 타당성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.610-614
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• 1991

본 논문에서는 신경회로망을 사용한 로보트 매니프레이터와 관절 퀘적 제어방법을 제안하였다. 애니플레이터의 역 동력학 모델을 신경회로망을 통하여 학습시켜서, 그때의 신경회로망의 가중치를 이용하여 애니플레이터를 제어한다. 가중치값의 변화는 선형제어기의 토크값 및 가속도 오차를 이용한다. 실제로 애니플레이터를 제어하는 토크 값은 선형 제어기의 토크값과 신경회로망 제어기 토크값의 합으로 된다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 제어 성능을 평가한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제31권4호
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• pp.310-315
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• 2015

목적: 본 연구는 토크 게이지를 이용하여, 치과 기공사들이 임플란트 기공을 진행할 때 가하는 토크의 양을 측정해 분석하고, 이러한 결과가 보철물에 어떠한 결과를 미치는 알아보기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 치과 기공사들이 임플란트 기공시 임플란트 나사에 가하는 토크를 디지털 토크 게이지를 이용하여 측정한다. 이후 기성지대주와 analog를 이용하여, 제조사의 권장 토크로 조였을 때의 길이를 통계학적으로 비교 분석하였다. 결과: 치과 기공사들의 임플란트 기공시 평균 토크는 $1.563{\pm}0.332Ncm$로 나타났으며, 제조사의 권장토크 값으로 조였을 때와 비교하면, 외부연결형의 침하량 차이는 없으나, 내부연결형의 침하량의 차이는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P < 0.05). 결론: 치과기공실에서도 제조사의 권장토크를 이용하여 보철물 기공작업을 시행하고, 정확한 토크 게이지의 사용법을 익히면, 기공오차에 따른 임플란트의 부적합을 어느 정도 해소할 수 있을 것이라 사료된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.21-27
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• 2013

수동 휠체어의 추진은 추진 동작의 낮은 효율로 인하여 사용자의 상지 관절에 고통과 부상까지 유발할 수 있다. 이에 따라 수동 휠체어 추진 중에 발생하는 상지 관절의 운동역학적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 수동 휠체어 추진 중 상지 관절에 작용하는 토크를 구할 수 있는 2차원 역동역학 모델을 개발하였다. 개발한 모델은 시상면에서 상완, 하완, 손에 해당하는 3개의 체절로 상지를 구성하였고 몸통으로부터 3개의 체절을 회전조인트로 연결한 개방연쇄구조를 갖는다. 역동역학 해는 뉴턴-오일러 방법으로 구하였고 요구되는 입력자료는 실험을 통하여 획득하였다. 수동 휠체어 추진에 필요한 상지 거동의 운동학적 자료는 3차원 동작분석 시스템에서 추출하였고 역동역학 모델의 외력에 해당하는 운동역학적 자료는 브레이크식 다이나모미터에서 추출하였다. 역동역학 모델을 이용한 해석을 통하여 수동 휠체어 추진에 따른 상지 관절의 회전각과 관절 토크를 구하였다. 개발된 모델은 상지 관절에 관한 생체역학적 해석 도구이며 적은 노력으로 3차원 역동역학 모델로 확장하는 토대가 된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제26권4호
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• pp.419-432
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• 2010

현재 임상적으로 여러 형태의 토크 조절기가 사용되고 있고, 토크 조절기에 따라 오차율이 다양하게 보고되고 있는데 제조회사에서 권장하는 적절한 조임력으로 나사가 조여지지 않을 경우 나사 풀림과 이에 따른 파절이 발생하여 결과적으로 보철물과 임플란트 매식체에 합병증이 야기될 수 있으므로 토크 조절기의 정확성이 필수적이다. 본 연구에서는 일정 토크 수준이 넘으면 핸들의 앞 부위가 꺾여지도록 만들어진 토크 최대값 제한 장치(TLD, torque limiting device), 눈금자가 표시되어 있는 활 형태로 조임력의 크기를 조절할 수 있는 토크 표시 장치(TID, torque indicating device), 콘트라앵글 핸드피스 형태에 조임력의 크기를 조절하거나 이미 정해진 조절기를 끼워서 사용하는 콘트라앵글 토크 조절장치(CA, contraangle torque device), 기계적인 토크 발생장치를 이용하여 적정 회전력을 가하는 전자 토크 조절기(ETC, electronic torque controller)등 네 종류의 토크 조절기를 이용하여 제조회사의 지시대로 나사를 조인 후 풀림 토크값을 측정하고 각각의 차이값을 구하여 토크 조절기의 정확도를 비교, 분석하고자 하였다. 콘트라앵글 토크 조절장치(CA)가 가장 측정값에 근접한 결과를 보였으며 토크 최대값 제한 장치(TLD)를 제외한 나머지 세 종류의 토크 조절기의 정확도는 서로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않지만, 토크 최대값 제한 장치(TLD) 의 경우 유의하게 낮은 정밀성을 보였으므로 이는 토크 부여 시 회전 속도에 따른 오차발생 가능성을 보여준다. 토크 표시 장치 (TID), 콘트라앵글 토크 조절장치 (CA) 와 같은 수동 토크 조절기는는 전자식 토크 조절기와 오차 범위 내에서의 유사한 정밀성을 보여주고 있으며 이는 임상에서 보다 주의 깊게 장치를 사용한다면 효과적인 전하중 부여가 가능함을 의미한다.