• 한국정밀공학회지
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• 제18권4호
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• pp.209-218
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• 2001

Ultrasonic motors are newly developed motors which are expected to be useful as actuators in many practical systems such as robot arms or manipulators because of several advantages against the electromagnetic motors. However, the precise control of the ultrasonic motor is generally difficult due to the absence of appropriate and rigorous mathematical model. Furthermore, owing to heavy nonlinearity, the position control of a pendulum system driven by the ultrasonic motor has a problem that control method using multiple neural network controllers based on a fuzzy inference system that can determine the initial position of the pendulum in the beginning of control operation. In addition, and appropriate neural network controller that has been learned to operate well at the corresponding initial position is adopted by switching schemes. The effectiveness of the proposed method was verified and evaluated from real experiments.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.599-606
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• 2017

본 논문에서는 유모차 안전사고를 줄이기 위하여 유모차 자동 브레이크 시스템을 설계, 제작하였다. 아두이노를 기반으로 초음파센서를 이용하여 운전자 손의 핸들 접촉 유무를 판단하고, 자이로 센서로 유모차의 현재 기울어진 정도를 검출하도록 설계하였다. 다음 유모차 운전자의 손이 인식되지 않고 기울기가 특정각도를 넘어가면 서보모터가 작동하여 유압식 브레이크를 작동시켜 내리막길에서의 사고를 방지하도록 설계, 제작하였다. 끝으로 현재 상태표시 및 브레이크 원격제어가 가능하도록 스마트폰 기반의 어플리케이션을 개발하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.192-192
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• 2008

This paper represents a piezoelectric ultrasonic linear motor by traveling wave. The motor which is composed of two piezo ceramics, elastic body, and connecting tip is driven by the frictional force between the connecting tip and the linear motion guide. longitudinal and flexural vibrations are made by traveling wave which is generated when the ultrasonic electrical signals with 90 degree phase difference are applied to two ceramics. These vibrations contribute to elliptical motion by mixed mode between longitudinal and transverse mode. A linear movement can be easily obtained by using the elliptical motion. In this paper, the piezoelectric actuator has been intensively simulated by using ATILA to achieve an optimized elliptical motion of it. We could get the elliptical motion from actual experiment through the simulated result.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권4호
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• pp.60-66
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• 2016

This study used an ultrasound infrared thermography technique to detect issues in the motor core of typical power equipment. The current defect inspection method of the motor core is often incomplete (due to the limits of visual inspection) and thus the reliability of the motor core is reduced. Therefore, in this study, experiments were carried out to increase the reliability of the test by using an ultrasonic infrared thermal non-destructive inspection method to image the motor core. The ambient temperature of the experimental system was maintained at $25^{\circ}C$. Experiments were carried out to examine a damaged motor core and a defect-free motor core. Experimental results confirm the technique clearly detected defects in the motor core, thereby confirming the possibility of using this technique in the field.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.111-118
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• 1999

함반영 촉각장치(Force-Reflecting haptic Interface)는 인간이 컴퓨터에 의해 생성한 가상의 세계에 손의 위치 정보를 제공하고 가상의 손이 가상 환경에 접촉했을 때 인간에게 촉각을 전달하는 장치이다. 본 논문에서는 컴플라이언스 제어가 비교적 용이한 초음파 모터 액츄에이터를 사용하여 직접구동 방식으로 촉각장치를 설계하였다. 렌더링 알고리즘을 이용하여 가상의 벽, 가상 버튼, 가상 구멍 등의 기본적인 역감실험을 한 결과 힘 반영에 의한 역감을 제시받을 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권8호
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• pp.64-71
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• 2006

In this paper, a uniform speed controller for an ultrasonic rotary motor is developed using the phase-difference method. The phase difference method uses traveling waves to drive the ultrasonic motor. The traveling waves are obtained by adding two standing waves that have a different phase to each other. A compact phase-difference driver system is designed and integrated by combining VCO(Voltage Controlled Oscillator) and phase shifter. Theoretically the relationship between the phase difference in time and the rotational speed of the ultrasonic motor is sine function, which is verified by experiments. Then a series of experiments under various loading conditions are conducted to characterize the motor's performance that is the relationship between the speed and torque. Proportional-integral control is adopted for the uniform speed control. The proportional control unit calculates the compensating phase-difference using the rotating speed which is measured by an encoder and fed back. Integral control is used to eliminate steady-state errors. Differential control for reducing overshoot is not used since the response of ultrasonic motor is prompt due to its low inertia and friction-driving characteristics. The developed controller demonstrates reasonable performance overcoming disturbing torque and the changes in material properties due to continuous usage.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1613-1622
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• 2010

본 연구는 고진공 환경중 초음파 리니어 스테이지의 나노미터 위치제어를 기술하고 있다. 고진공 환경 중 초정밀 위치 제어 시스템에 응용하기 위해 3 차 종진동 모드와 6 차 횡진동 모드를 가지는 BLT를 개발 했다. 안정적인 고출력을 위해 BLT 는 하나의 공진 주파수로 두 개의 모드 진동을 발생 시켜야 한다. 하나의 공진 주파수를 이용 하기 위해 어드미턴스를 변화시켜 각 모드의 공진 주파수를 일치시켜 조건이 다른 대기 환경에서 안정적인 고출력을 얻을 수 있었다. 기압 변화에 따라 구동 특성이 달라지는 시스템을 제어하기 위해 마찰력 변화에 따른 비선형 특성을 보상한 NCTF 제어를 사용했다. 설계된 제어기를 이용해 고진공 환경에서 시스템을 나노미터 정도로 제어하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.11-14
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• 2012

본 논문에서는 임베디드 시스템 기반 NXT 로봇을 제어하여 길찾기, 미로찾기, 장애물오르기 등의 주행을 수행하는 프로그램을 개발하는 것이다. 미로 찾기는 RBG 센서를 통해 트랙의 색을 구분하여 정해진 색을 따라 주행하는 하는 것이며, 장애물 미로구간에서는 NXT 로봇 자신이 장애물을 넘지 못한다는 것을 인식하여 미로를 찾아 빠져나가도록 초음파 센서를 이용한다. 초음파 센서로 자신이 통과할 수 있는 진입로로 판단되면 주행을 계속하며, 그렇지 않은 경우에는 좌우회전을 통해 미로구간을 통과한다. 마지막 계단식 장애물 구간에서는 접촉센서와 초음파 센서를 통해서 물체의 높이를 가늠하여, 접촉센서 값과 초음파 센서 값을 통해 프로그램은 통과 여부와 계단높이를 판단한다. 실험결과 로봇은 제어프로그램 시나리오에 따라 적절하게 수행함을 확인할 수 있었으며, 이와 같은 로봇 제어를 확대하면 사람을 대신하는 재난구조 활동, 전쟁시 지뢰탐지 및 적 정찰활동, 지하공동구 및 지하매설물 안전 점검활동 등을 수행하는 업무로 적용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 사용한 로봇은 I-Brick이라는 마이크로프로세서를 통해 프로그램을 구동되며, 저 전력으로 I-Brick과 그와 연결된 센서와 서브 모터 등을 구동하고 제어하도록 설계하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.997-999
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• 2022

아기의 심장 박동 소리를 듣지 못하는 청각 장애 부모를 위한 태아 초음파 심장박동 촉각 변환 시스템을 개발하고자 하였다. 본 시스템은 아기의 심장박동 소리를 USB 마이크를 이용하여 소릿값을 입력받아 이에 대응하는 값을 진동 모터의 진동 출력 세기와 LED 밝기의 세기로 출력시키도록 하였다. 아기의 심장박동 느낌을 진동으로 표현해 내기 위해 진동의 샘플링 주기를 구체적인 수치로 조절하였고 산모에 따라 진동의 세기와 주변 잡음 제거를 할 수 있도록 조절하는 가변저항 2개를 연결하였다. 그 결과 태아 초음파 심장박동 촉각 변환 시스템을 성공적으로 개발하였으며 장치 체험자들로부터 총 평균 4.63점으로 높은 만족도를 얻었다. 개발 제품은 청각장애 산모들의 모성애를 충족시키고 아기의 심장박동을 느낌으로써 아기의 존재를 느낄 수 있을 것이며, 산부인과의 초음파 영상진단의 확장 신기술로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.733-735
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• 2017

자연재해나 전쟁 등으로 인한 긴급 구호 상황에서의 환자에 대한 응급처치는 중요하다. 그러나 자연재해나 전쟁으로 인해 지면이 불균형해지면 응급 처치를 하기가 불편해진다. Absolute Table은 테이블, 자이로 센서, 가속도 센서, 초음파 센서, 스텝 모터, 모터 드라이버, 스크류와 너트, 각종 스위치들로 구성되어있다. Absolute Table의 전원을 키면 실시간으로 수평을 맞추고 유지해 평평한 작업대를 형성한다. 어떤 형태든 적용이 가능해 실시간 수평 유지 기술이 필요한 다양한 분야와 접목시킬 수 있을 것으로 예상된다.