• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.12
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• pp.3253-3269
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• 1994

In this paper a new concept, named the Extended Operational Space Formulation, has been proposed for the effective analysis and real-time control of the robot manipulators with kinematic redundancy. The extended operational space consists of operational space and optimal null space. The operational space is used to describe robot end-effector motion; whereas the optimal null space, defined as the target space of the self motion manifold, is used to express the self motion for the secondary tasks. Based upon the proposed formulation, the kinematics, statics, and dynamics of redundant robots have been analyzed, and an efficient control algorithm has been proposed. Using this algorithm, one can optimize a performance measure while tracking a desired end-effector trajectory with a better computational efficiency than the conventional methods. The effective ness of the proposed method has been demonstrated with simulations.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11b
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• pp.7-10
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• 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.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.185-191
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• 2013

In this paper, the dynamics of a novel 2-DOF planar Translational Parallel Manipulator (TPM) is analyzed. The suggested TPM is made up of two PPa (Prismatic-planar Parallelogram) legs. Since all the linear actuators are mounted on the base, the proposed TPM can be applied for high speed positioning applications. The Lagrangian equations of the first type is employed to derive the inverse dynamic equations. It is shown that the analytical inverse dynamics equations match very well with ADAMS simulations. These analytical inverse dynamics equations will be used for the real-time computed torque control in the further work.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.31 no.4
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• pp.26-28
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• 1994

인명사고 예방 및 해양환경 보존을 위하여 국제해사기구(IMO)에서는 1993년 11월 4일 잠정 선 박조종성 결의안으로 채택하였으며, 이에 대한 해설서 MSC/Circ. 644(1994. 6. 6)를 발표하였다. 본 선박조종성 시운전해석법은 선박조종성 표준과 해설서를 기초로 하여 작성하였다.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.6 no.2
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• pp.55-62
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• 2012

In this paper we propose a control system to preserve the interior angle between back section and upper leg section to be larger than 90 degrees using a single limit switch. To design the control system we analyze the kinematics of actuation mechanisms for the back section and the upper leg section, and find out an optimal solution for the controller design. Using a prototype control system we perform experiments to test the controller performance, and show that the interior angle between the back section and the upper leg section is always preserved larger than 90 degree. From the experimental results, we show the proposed control system is feasible to keep the body posture stability.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.263-264
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• 2011

본 연구에서는 한국인 표준체형과 유사한 사람의 의료 영상 자료를 이용하여 인체 골격계 모델을 개발하였다. 이를 동역학 해석 상용 소프웨트어인 RecurDynTM에 탑재하여 인체 시뮬레이션 모듈을 개발하였고 타당성을 검증을 거친 후 노인의 앉기-서기 및 보행 동작해석에 적용하였다. 노인이 보행기(elderly walker)를 사용하여 앉기-서기 동작을 할 때 하지관절 기구학의 변화는 미비하였으나 보행 시 각 관절의 가동범위가 감소하였고 동작시간이 증가하였다. 또한 근전도 해석결과 일부 발목 주변 근육들과 햄스트링 근육에서 근활성치가 줄거나 활성시간이 줄었다. 이러한 변화는 보행기를 이용한 보행 때 하지의 기여도가 감소했기 때문에 발생하는 현상으로 생각된다. 본 연구를 통해 얻어진 시뮬레이션 기술은 다양한 인체 정보 콘텐츠분야에 널리 활용될 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.4 s.97
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• pp.26-36
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• 1999

A general procedure for determining the optimum location of suspension hard points with respect to kinematic design parametes is presented. Suspensions are modeled as connection of rigid bodies by ideal kinematic joints. Constraint equations of the kinematic joints are expressed in terms of the generalized coordinates and hard points. By directly differentiating the constraint equations with respect to the hard points, kinematic sencitivity equations are obtained. In order to cope with algebraic complexity associated with the differentiation process, a symbolic computation technique is used. A performance index is defined in terms of static design parameters such as camber, caster, toe, ect.. Gradient of the performance index can be analytically computed from the kinematic sensitivity equations. Optimization results show the effectiveness and validity of the procedure, which is applicable to any type of suspension if its kinematic configurations are given.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.3 no.4
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• pp.422-434
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• 1997

In this paper, a two-stage kinematic optimal design for a 3 degree of-freedom (DOF) excavator subsystem, which consists of boom, arm and bucket, is performed. The objective of the first stage is to find the optimal parameters of the joint-actuating mechanisms which maximize the force-torque transmission ratio between the hydraulic actuator and the rotating joint. The objective of the second stage is to find the optimal link parameters which maximize the isotropic characteristic of the excavator subsystem throughout the workspace. It is illustrated that kinematic/dynamic performances of the kinematically optimized excavator subsystem have improved compared to those of original HE280 excavator, with respect to three performance indices such as maximum load handling capacity, maximum velocity capability, and acceleration capability.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.10 no.2
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• pp.45-53
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• 1996

평균조도 계산법 중에서 국내에서 주로 사용되는 3배광법과 ZCM의 정확도를 비교하고, 그 적용한계를 파악하였다. 비교방법은 전반확산형 조명기구와 직접식 조명기구에 대하여 3배광법과 ZCM에 의한 조명률을 계산하고, 이 값들을 이용하여 여러 상황하에서의 평균조도를 계산하였다. 몬테카를로 시뮬레이션으로 동일상황에서의 조도값을 구하고, 이 값과 3배광법과 ZCM의 조도값을 각각 비교하였다. MCS법의 정확도는 Moon위 해석적인 방법과 비교하여 입증하였다. 연구결과는 다음과 같다. 1. 방의 크기에 따른 평균조도 비교에서 전반확　형 조명기구와 직접식 조명기구의 경우 3배광법 보다 ZCM이 평균조도 오차가 적었다. 2. 광원의 수 변화에 따른 평균조도 비교에서 직접식 조명기구의 경우 3배광법은 광원의 수가 증가할수록 평균조도 오차가 감소하다가 다시 증가하였고 ZCM 은 점차적으로 감소하였다. 3. 실내면 반사율 변화에 따른 비교에서 직접식 조명기구의 경우 오차 범의가 3배광법에서 크고 ZCM에서 적게 나타냈다. 4. 방의 형태 변화에 따른 평균조도 비교에서 직접식 조명기구의 경우 방의 폭이 좁고 길이가 긴 공간에서 3배광법과 ZCM모두 오차가 크게 낱났다. 또 정방형에서 가까울수록 오차는 작아지면서 3배광법 보다 ZCM의 오차가 적었다. 그러므로 우리나라에서 혼용되고 있는 3배광법과 ZCM중에서 정확도가 높은 ZCM선택이 바람직하다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.26 no.9
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• pp.14-22
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• 2009