• 한국정밀공학회지
• /
• 제14권7호
• /
• pp.154-162
• /
• 1997

본 논문은 구속된 기계 시스템의 운동 제어 설계를 위한 새로운 방법을 제안한다. 구속된 기계 시스템의 운동 제어에는 지금까지 주로 사용되어온 Lagrange의 운동 방정식에 의한 모델링 보다 Udwadia와 Kalaba에 의해 제안된 운동 방정식에 의한 모델링이 더욱 적합함을 보였으며 이는 Holonomic 및 Nonholonomic 구속 조건을 비롯한 대부분의 구속 조건이 포함된다. 문헌에 잘 알려진 두 시스템을 시뮬레이션을 통하여 비교 함으로써 본 논문에 제안된 방법이 보다 우수한 결과를 보여줌을 확인 할 수 있었다. 또한 지금까지 불가능 하였던 비선형 일반 속도(gereralized velocity)를 포함한 구속 조건도 용이하게 제어됨을 보임으로써 광범위한 구속된 기계 시스템의 제어 문제를 통일된 방법으로 접근 할 수 있음을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.101-107
• /
• 2012

본 연구에서는 CFEM을 이용하여 구속조건이 있는 다물체의 운동방정식해석 프로그램을 개발하였다. 다양한 구속조건을 다루기 위하여 7개의 구속모델이 적용되었다. 구속조건으로 보안된 운동방정식은 높은 정확도를 위해 4차의 Runge-Kutta 방법을 사용하여 해석하였다. 다양한 구속조건이 있는 문제에 대하여 개발된 프로그램을 적용하고, 발표된 결과와 비교함으로써 개발 프로그램을 검증하였다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.124-143
• /
• 1997

본 논문은 능동 구속층 감쇠(active constrained layer damping) 처리된 관의 동적 모델링과 정식화를 제시한다. 판의 운동방정식은 Hamilton정리를 이용하여 전개된 판, piezoelectric film 및 점탄성층의 운동방정식을 조합하므로서 유도된다. 이 운동방정식은 외부인가전압의 영향하에서 적층판의 해석적 모델을 제공할 뿐만이 아니라, 판 구조내에서 진동에너지를 감소시킬 수 있는 전단층의 효과에 대한 변위관계식을 나타낸다. 그리고 운동방정식에 대응하는 경계조건도 유도되었다. 또한 판과 능동구속층감쇠계의 동특성을 설명하기 위한 유한요소모델이 유도되었다. 이 모델의 타당성을 실온조건에서 실험적으로 입증하였다. 개발된 이론 및 실험적인 결과들은 판과 능동구속층 감쇠계가 구조진동의 감쇠를 위한 매우 유효한 수단으로 사용될 수 있음을 나타내었다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.76-82
• /
• 2000

본 논문에서는 환경에 구속 받는 유연 매니퓨레이터의 힘/위치에 대하여 논하고자 한다. 일반적으로, 유연 매니퓨레이터의 모델링 방법은 분포 정수 모델과 집중 정수 모델로 분류할 수 있다. 전자인 분포 정수 모델을 이용해서는 평면 1 링크, 2 링크를 대상으로 한 위치/힘 제어는 가능하나, 운동 방정식의 복잡성으로 인하여 실시간에서 다 링크 다 관절 유연 매니퓨레이터의 힘/위치를 제어하기는 어렵게 여겨져 왔다. 본 논문에서는 집중 정수 모델링 방법인 집중 스프링 질량 모델(Lumped Spring Mass Model)을 이용하여 환경에 구속받는 유연 매니퓨레이터의 운동 방정식을 산출했다 이 모델을 실험기인 유연 매니퓨레이터 ADAM(Aerospace Dual Arm Manipulators)에 적용하여 실시간 위치/힘 제어 실험을 행하였으며, MATLAB를 이용하여 해석했다. 또한, ADAMS$^{TM}$ FEM를 이용하여 분포 정수 모델을 도출하여, 해석하였으며, 이 결과와 집중 정수 모델을 이용한 MATLAB 해석의 결과, 그리고 실험 결과를 비교 분석하여 본 논문에서 제안한 구속받는 유연 매니퓨레이터의 집중 정수 모델 타당성을 입증시켰다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제9권5호
• /
• pp.683-690
• /
• 1985

본 논문에는 Euler매개변수를 회전좌표계로 사용하여 구속된 3차원 기계시스템의 역동학력 해 을 수행한 연구결과가 수록되었다. 해석을 위해 문제에 등장하는 비선형 Holonomic구속조건식 들과 운동방정식들을 Cartesian일반좌표계을 사용하여 표시하였으며, 일반좌표계를 구성하는 각 강체의 좌표계로는 변위를 나타내기 위한 3개의 좌표와 회전을 나타내기 위한 4개의 Euler매 개변수가 사용되었다. 구속조건식들과 미분방정식 형태의 운동방정식들을 결합하여 시스템 전 체의 운동방정식을 유도하기 위해 Lagrange승수 기법을 사용하였다. 각 강체의 주어진 시간에 서의 위치, 속도, 가속도는 기구학적 해석(kinematic analysis)을 통해 얻어지고, 이 자료들을 전 체운동방정식에 대입하여 Lagrnage승수의 값을 계산하여 6개의 자유도를 가진 로봇 기구를 원 하는대로 운전하는에 필요한 각 관절의 토오크를 계산하였으며, 계산결과가 정확하다는 사실이 입증되었다. 연구결과 Euler매개변수를 회전좌표로 사용할 경우 특이 경우(singular case)가 발 생하지 않으며, 이 방법은 역동력학 해석용 다목적 전산프로그램 개발에 광범위하게 응용될 수 있음이 밝혀졌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
• /
• pp.7-10
• /
• 2003

뱀형 로봇은 자유도보다 액추에이터의 수가 적은 논홀로믹 구속조건(nonholonomic constraint)을 가지며, 단순한 신체구조 이지만 초-여유자유도 구속조건(hyper-redundant constraint)을 이용해서 기밀한 운동과 다양한 기능을 만들어내는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 6개의 관절로 각 링크가 2차원 상에서 직렬로 연결된 뱀형 로봇의 기구설계 및 기구학과 동력학을 바탕으로 설계된 기구에 대해 해석하여 운동방정식을 유도하여 추진원리와 운동원리에 관하여 알아본다. 기본적인 운동 메커니즘을 해석하여 구현한 알고리즘을 제작한 로봇에 적용하여 추진 원리와 운동원리를 검증한다. 실험용 로봇은 링크 중앙에 법선 방향으로 마찰력이 발생할 수 있도록 수동바퀴를 가지고 있으며, PC와 RF(Radio Frequency)로 직렬통신을 하며 PC에서의 운동 명령의 조작에 의해 전진, 후진, 좌/우 방향으로 회전을 할 수 있도록 운동 알고리즘을 적용할 수 있도록 제작되었다. 특징으로는 일반적으로 토크를 입력으로 하지 않고 각도를 입력으로 하여 관절을 제어하고 있다는 점이 있으며, 운동방정식 또한 이에 대한 관계를 바탕으로 유도한 것이다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제14권12호
• /
• pp.525-535
• /
• 2016

본 연구는 고등학교 야구선수를 대상으로 운동 전 탄력밴드를 이용한 1회성 동체 PNF 스트레칭 운동을 통해 동체의 관절가동범위 및 구속변화에 어떠한 영향을 주는지를 알아봄에 연구의 목적이 있다. 이를 위하여 현재 I 광역시 소재 고등학교 소속 야구선수 11명을 대상으로 동체 PNF 스트레칭을 던지는 팔을 중심으로 전방 및 후방향으로 각 30회 실시한 후 동체 관절가동범위와 구속을 측정하였으며, 결과는 다음과 같다. 첫째, 동체 PNF 스트레칭 운동 후 동체 관절가동범위는 유의한 증가를 보였다. 둘째, PNF 스트레칭 운동 후 최고, 최저 및 평균구속은 유의하게 증가하였다. 셋째, PNF 동체스트레칭 운동 후 선수들의 투구시 힘듦 정도는 유의하게 감소하였다. 이러한 결과는 야구선수들의 탄력밴드를 이용한 1회성 동체 PNF 스트레칭 운동을 통해 ROM 증가 및 구속증가를 기대할 수 있음을 나타낸다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.59-67
• /
• 2009

This paper addresses the control method for skating motion with a nonholonomic constraint. In order to generate a human-like skating motion, the behaviors of motion are distinctively analyzed into transient state and steady state. A close investigation of the behaviors evolved the characteristic of successive motions with transient state and steady state. Simulation results were intuitively comprehensible, and the effectiveness of control method was demonstrated for skating motion.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
• /
• pp.652-657
• /
• 1986

본 연구는 시야나 머리운동을 구속하지 않고 수평 및 수직 머리운동을 측정하여 처리하는 방법에 관한 것이다. 이를 위해 Helmholtz 코일을 적절히 구성하여 균일 자계를 발생시키고 탐지 코일을 이용하여 머리운동의 동적 특성을 검출하고, 검출된 신호는 신호처리 장치를 구성하여 처리하는 방법을 개발하고 다른 연구결과와 비료 고찰하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.55-67
• /
• 2009

This paper addresses the dynamic consideration of the athletic constraints on skating motion. In order to generate a human-like skating motion, the athletic constraints are distinctively analyzed into dynamic constraints and physical constraints. A close investigation of the athletic constraints evolved valid extent of dominant parameter for a leg muscle. During the human-like skating motion, the state of actuation was shifted from region of maximum force to region of maximum power. Simulation results were intuitively comprehensible, and the effectiveness of analytic algorithm was demonstrated for skating motion.