• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.738-743
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• 2007

본 연구는, 팔(하완)을 잃은 장애자용 인공 의수를 장애자가 자신의 의도에 따라 제어하기 위한 센서 시스템과 제어알고리즘에 관한 것이다. 먼저 장애자의 여러 가지 동작 의도를 검출할 수 있는 센싱 시스템을 연구하고 이 센싱 시스템으로부터 발생된 신호를 사용하여 인공의수를 제어하는 방법에 대하여 연구한다. 센서로서는 전기 저항식 굽힘 센서를 사용한다. 이 굽힘 센서를 팔의 상완 이두근과 오구완근에 각각 1개씩 단단히 부착한다. 부착된 센서로부터 출력된 신호는 근육의 굴곡량을 나타내며 팔의 동작의도를 판단 할 수 있는 신호처리 시스템을 통과시켜 하완의 굴곡과 신전 운동, 손의 내전과 외전 운동을 구별한다. 그리고 구별된 신호로부터 실제 팔의 운동 각도를 추정하여 인공의수의 각도를 제어한다. 본 연구의 효용성을 증명하기 위해 2개의 액추에이터와 포텐셔미터를 가진 간단한 인공의수를 제작하여 제어 실험을 하였다. 실험에서 실제 팔의 각도와 인공의수의 제어 각도 사이에는 센서 외부에서 발생되는 노이즈 및 인공의수의 회전 관성, 기계적인 마찰 등으로 인한 오차가 발생하였다. 따라서 오차 값과 오차의 변화 값에 근거한 퍼지 제어 알고리듬을 이용하여 재 실험을 한 결과 하완의 굴곡/신전 운동에서는 평균 약 4도, 손의 회내/외 운동에서는 평균 약 3도의 오차가 측정되어, 퍼지제어기를 설치한 이전보다 오차가 크게 개선되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.126.1-126.1
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• 2005

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.642-646
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• 1992

Trajectory tracking control problems are described for a two-link robot manipulator with artificial rubber muscle actuators. Under the assumption that the so-called independent joint control is applied to the control system, the dynamic model for each link is identified as a linear second-order system with time-lag by the step response. Two control laws such as the feedforward and the computed torque control methods, are experimentally applied for controlling the circular trajectory of an actual robot manipulator.

• 전자통신동향분석
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• 제22권2호통권104호
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• pp.58-69
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• 2007

지능형 로봇은 우리 인간의 삶의 공간으로 한층 접근하고 있으며, 앞으로 미래 산업에 큰 비중을 차지할 것이라 예상된다. 이에 지능형 로봇의 구현에 필수적인 부품 기술을 구동기와 센서 기술을 중심으로 살펴본다. 구동기 기술로는 PMDC, BLDC, 스테핑 모터, 초음파 모터와 최근 연구실을 중심으로 많이 연구되는 인공 근육에 대해 살펴본다. 센서기술로는 가속도 센서, 각속도 센서, 초음파 센서, 청각 센서, 시각 센서, 액티브 비컨 센서, 그리고 촉각 센서를 살펴본다. 부품 기술들의 간단한 원리와 종류 그리고 기술동향을 살펴봄으로써 지능형 로봇 산업에서 중요하게 사용될 부품들을 정리해본다.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권1호
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• pp.97-103
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• 1995

This paper describes position and force hybrid control for a robot manipulator with artificial rubber muscle actuators. The controller using two control laws such as PID control and fuzzy logic control methods is designed. This paper concludes to show the effectiveness of the proposed controller by some experiments for a two-link manipulator.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.974-979
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• 2004

The fluidic muscle cylinder consist of an air bellows tube, flanges and lock nuts. It's features are softness of material and motion, simplicity of structure, low production cost and high power efficiency. In this study, we carried out the finite element modelling and analysis about the main design variables such as contraction ration and force, diameter increment of fluidic muscle cylinder. On the basis of finite element analysis, the prototype of fluidic muscle cylinder was manufactured and tested. Finally, we compared the results between the test and the finite element analysis.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.927-931
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• 2005

Carbon nanotube actuator, working under physical conditions (in aqueous solution) and converting electrical energy into mechanical energy directly, can be a good substitute for artificial muscle. The carbon nanotube actuator simulated in this paper is an isotropic cantilever type with an adhesive tape which is sandwiched between two single-walled carbon nanotubes. For predicting the static and dynamic characteristic parameters, the analytical model for a 3 layer bimorph carbon nanotube actuator is developed by using Euler-Bernoulli beam theory. The governing equation and boundary conditions are derived from energy principles. The induced displacements of the theoretical model are presented in order to investigate the performance of the carbon nanotube actuator with different control voltages. The developed model presents invaluable means for designing and predicting the performance of carbon nanotube actuator that can be used in artificial muscle applications.

• Journal of Chest Surgery
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• 제36권12호
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• pp.985-990
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• 2003

양측성 횡격막 마비는 드문 질환으로 외상, 심흉부 수술, 신경근육질병, 경부척추굳음증, 감염이 원인이 될 수 있다. 우폐상엽, 심낭, 상대정맥과 무명정맥을 침범한 흉선암의 적출술을 시행한 후 60세 남자 환자에서 양측성 횡격막 마비가 발생하였다. 심한 호흡곤란이 발생하였고, 인공호흡기 이탈이 불가능하였다. 양측 횡격막 주름성형술을 시행하였고, 인공호흡기 이탈 및 누운 자세에서 수면이 가능하게 되어 만족할 만한 결과를 얻었기에 문헌 보고하는 바이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1251-1258
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• 2011

With the help of nanoscale materials like carbon nanotube (CNT), there is the potential to develop new actuators that will provide higher work per cycle than previous actuator technologies, and generate much higher mechanical strength. In this study, the electrochemical actuation characteristics of nano carbon materials were experimentally studied to develop electrochemical actuators. The electrochemical actuators were composed of aqueous NaCl electrolyte and their actuating electrodes were made of multi-walled carbon nanotube (MWCNT)/polystyrene composite and graphene respectably. Actuation is proportional to charging transfer rate, and the electrolysis with an AC voltage input has very complex characteristics. To quantify the actuation property, the strain responses and output model were studied based on electrochemical effects between the nano carbon films and the electrolyte.

• 로봇학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.34-41
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• 2011

This paper presents a frequency-response test performed on an antagonistic actuation system consisting of two Mckibben pneumatic artificial muscles and a pneumatic circuit. A linear model, capable of estimating the dynamic characteristics of the antagonistic system in the operating range of pneumatic artificial muscles, was optimally calculated based on frequency-response results and applied to a multiple simultaneous specification control scheme. Trajectory tracking results showed that the presented multiple simultaneous specification controller, built experimentally by three PD typed sample controllers, satisfied successfully all required control specifications; rising time, maximum overshoot, steady-state error.