• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.6
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• pp.2015-2025
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• 1991

A long and light-weight forearm of the vertical 2 DOF robot manipulator with a heavy payload driven by parallel drive mechanism is modelled as a Euler-Bernoulli beam with a tip mass subjected to a high speed rotation. Governing equation is obtained by Hamilton's principle and represented as state variable form using the perturbed variables which describe the perturbed errors at the manipulator's final configuration. Digitial optimal control and observer theory are used to suppress the forearm vibration and control the positions of the joint angles with measured/estimated state feedback. Computer simulations and experimental results are obtained and compared each other.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.21 no.1
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• pp.144-153
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• 1997

The determination of the direct kinematics of the parallel mechanism is a difficult problem but has to be solved for any practical use. This paper presents the efficient formulation of the direct kinematics for double parallel robot arm. The robot arm consists of two parallel mechanism, which generate positional and orientational motions, respectively. These motions are decoupled by a passive central axis which is composed of four revolute joints and one prismatic joint. For a set of given lengths of linear actuators, the direct kinematics will find the joint displacements of th central axis from geometric constraints in each parallel mechanism. Then the joint displacements will be converted into the position and the orientation of the end effector of the robot arm. The proposed formulation is decoupled and compacted so that it will be implemented as a real-time direct kinematics. With the proposed formulation, we analyze the motion of the double parallel robot and show its characteristics. Specially, we investigate the workspace in terms of positional space as well as orientational space.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.6 no.1
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• pp.515-520
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• 2020

The design and actual implementation of the four-bar parallel link was studied in the paper. The parallel four-section link is widely used as a basic kinematic mechanism for transmitting the rotation of one axis to the rotational motion of the other axis. However, the parallel 4 link has a problem that phase reversal occurs at the turning point during the movement. In order to prevent the link reversal, it is known that a double parallelogram-type link is formed by attaching an additional phase reversal suppression link with an offset. However, as a result of the actual fabrication experiment, the movement is not smooth at the transition point. In order to solve this problem, in this study, a link for smooth movement is added in addition to a link that provides an offset to prevent phase reversal, so that the phase reversal does not occur at a specific point when the driven shaft rotates along the drive shaft. The test result confirms the validity of our suggestion.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.28 no.7
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• pp.851-858
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• 2011

Nanopositioning technologies play an important role in the progress of electronics, optics, bio-engineering and various nano-scale technologies. As a result, various practical nanopositioning methods have been successfully introduced. Flexure mechanism is a valuable method in nanopositioning because of smooth and friction-free motion and the infinitesimal movement near to sub-nm. In this study a modularized nanopositioner based on parallelogram four-bar linkage structure with right-circular flexure hinge was developed. The positioning performance of a single axis nanopositioner and a XY nanopositioner which was extended from single axis one were demonstrated using control experiments. Consequently, it was shown that the developed single axis nanopositioner possessed high performance and could be extended to various multi-axis nanopositioners.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.5 s.98
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• pp.200-208
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• 1999

The statics relation of the Stewart platform has been investigated from the viewpoint of the forward and inverse force transmission analyses. Two eigenvalue problems corresponding to the forward and inverse force transmission analyses have been formulated. The forward force transmission analysis is to determine the ranges of the magnitudes of the force and moment generated at the end-effector for the given magnitude of linear actuator forces. In reverse order, the inverse force transmission analysis is to find the range of the magnitude of actuator forces for the given ranges of the magnitudes of the force and moment at the end-effector. The inverse force transmission analysis is important since it can provide a designer with a valuable information about how to choose the linear actuators. It has been proved that two eigenvalue problems have a reciprocal relation, which implies that solving either of the eigenvalue problems may complete the forward/inverse force transmission analysis. A numerical example has been also presented.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.77-77
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• 2017

현재 국내의 경우 4륜 승용관리기가 개발되었으나 성능 미비와 편이성 부족으로 승용관리기 및 부속 작업기 보급이 매우 저조한 상태이다. 3륜 승용관리기는 작업기 복부 장착으로 작업의 정밀도, 편이성, 관측의 용이성 향상과 함께 지상고 제고, 차폭 조절, 조향 등의 성능 개선을 기할 수 있다. 국내에서는 3륜 승용관리기용 복부 장착 부속작업기가 거의 개발되어 있지 않으며, 특히 두류 재배에 있어서 일관기계화 작업을 위한 관리작업기의 개발은 매우 필요한 실정이다. 승용관리기에 의한 중경제초는 잡초방제는 물론 물 빠짐과 토양 속 통기가 좋아지고, 지온 조절, 쓰러짐 방지, 부정근 발생을 조장하여 콩의 생육과 결실을 좋게 함으로써 수량이 증가되는 효과가 있다. 따라서 본 연구는 3륜 승용관리기에 적합한 복부장착형의 중경제초기를 설계 제작하였다. 3륜 승용관리기용 중경제초기는 승용관리기의 복부 PTO에서의 구동력 전달을 위한 연결 조인트, 중간축, 기어 및 체인 전동기구, 구동축으로 구성된 동력전달부, 중경제초를 위한 5개의 로타리 날과 후방 1개의 제초날로 구성된 3조의 작업날, 경심 조절을 위한 바퀴, 다양한 조간거리에 적응을 위한 조간조정 나사부, 흙의 비산 방지를 위한 로타리 날 커버 및 케이스, 3륜 승용관리기에의 부착을 위한 프레임 및 부착보조 작업기 이동용 바퀴장치 등으로 구성 설계 제작하였다. 로타리 날은 기존 시판 관리기용 로타리 중경 날을 사용하였는데 진행방향에 역으로 회전하도록 하였고, 날의 회전반경은 약 330 mm, 조당 경운 폭은 약 250 mm, 최대 경심 100 mm로 설계하였다. 조간거리의 조절범위는 수동나사에 의하여 620~900 mm 범위로 무단조절 할 수 있도록 하였다. 중경제초기는 3륜 승용 관리기 복부의 평행링크에 부착되므로 작업기의 이동 및 부착 편이성을 위하여 이동용 바퀴를 설치하였다. 제작된 중경제초기의 크기는 길이${\times}$폭${\times}$높이가 $660{\times}2072{\times}880mm$, 중량은 약 200 kg으로 제작되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.76-76
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• 2017

4륜 승용관리기는 보통 후방이나 전방에 작업기를 장착하여 작업하나 3륜 승용관리기는 작업기를 복부에 장착함으로 작업의 정밀도, 편이성, 관측의 용이성 향상과 함께 지상고 제고, 차폭 조절, 조향 등의 성능 개선을 기할 수 있다. 국내에서는 3륜 승용관리기용 복부 장착 부속작업기가 거의 개발되어 있지 않으며, 특히 두류 재배에 있어서 일관기계화 작업을 위한 관리작업기의 개발이 매우 필요한 실정이다. 승용관리기의 중경배토기에 의한 작업은 기존 인력에 의한 작업보다 약 87%의 노력을 절감할 수 있으며, 잡초방제 효과도 인력에 비하여 크게 떨어지지 않고, 수량도 증가하는 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구는 3륜 승용관리기에 적합한 복부장착형의 중경배토기를 설계 제작하였다. 3륜 승용관리기용 중경배토기는 승용관리기의 복부 PTO에서의 구동력 전달을 위한 연결 조인트, 중간축, 기어 및 체인 전동기구, 구동축으로 구성된 동력전달부, 4개의 로타리 날과 후방 1개의 배토날로 구성된 3조의 작업날, 로타리 날과 배토날의 경심 조절을 위한 3조의 바퀴, 흙의 비산 방지를 위한 로타리날 커버 및 케이스, 다양한 조간거리에 적응을 위한 조간조정 나사부, 3륜 승용관리기에의 부착을 위한 프레임 및 부착보조 작업기 이동용 바퀴장치 등으로 구성 설계 제작하였다. 로타리 날과 배토날은 기존 시판 관리기용 날을 사용하였다. 로타리 날은 진행방향으로 회전하도록 하였으며, 날의 회전반경은 약 330 mm, 조당 경운 폭은 약 230 mm 설계하였다. 최대 경심은 100 mm이며, 조간거리의 조절범위는 수동 나사에 의하여 620~900 mm 범위로 무단조절 할 수 있도록 하였다. 중경제초기는 3륜 승용 관리기 복부의 평행링크에 부착되므로 작업기의 이동 및 부착 편이를 위하여 이동용 바퀴를 설치하였다. 제작된 중경배토기의 크기는 길이${\times}$폭${\times}$높이가 $660{\times}2072{\times}880mm$, 중량은 약 200 kg으로 제작되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.75-75
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• 2017

3륜 승용관리기는 4륜 승용관리기에 비하여 작업기를 복부에 장착함으로 작업의 정밀도, 편이성, 관측의 용이성 향상과 함께 지상고 제고, 차폭 조절, 조향 등의 성능 개선을 기할 수 있다. 국내에서는 3륜 승용관리기용 복부 장착 부속작업기가 거의 개발되어 있지 않으며, 특히 두류 재배에 있어서 일관기계화 작업을 위한 관리작업기의 개발이 매우 필요한 실정이다. 콩의 순 지르기 작업은 콩이 지나친 생육을 한 경우 미리 줄기의 윗부분을 제거하는 저심처리를 해주면 곁가지들의 왕성한 생육을 유도하여 많은 꼬투리를 얻고 쓰러짐도 줄어들어 수량을 높일 수 있다. 순 지르기 작업은 보통 낫이나 배부식 예취기를 이용하여 작업함으로 노동력이 많이 들고 작업부담이 심하여 개선이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 3륜 승용관리기에 적합한 복부장착형의 순 지르기 작업기를 설계 제작하였다. 3륜 승용관리기용 순 지르기 작업기는 승용관리기의 복부 PTO에서의 구동력 전달을 위한 연결 조인트, 중간축, 기어 전동기구, 구동축으로 구성된 동력전달부, 2 조의 원판형 작업 날, 다양한 조간거리에 적응을 위한 조간조정 나사부, 3륜 승용관리기에의 부착을 위한 프레임 및 부착보조 작업기 이동용 바퀴장치 등으로 구성 설계 제작하였다. 원판형 칼날은 시판 중인 예취기의 외경 305 mm, 칼날 톱니 수 90개의 초경 비트 부착 날을 사용하였다. 작업 날의 승강높이는 150~540 mm 범위로 조절하도록 하였다. 조간거리의 조절범위는 수동나사에 의하여 660~860 mm 범위로 무단조절 할 수 있도록 하였다. 순 지르기 작업기는 3륜 승용 관리기 복부의 평행링크에 부착되므로 작업기의 이동 및 부착 편이를 위하여 이동용 바퀴를 설치하였다. 제작된 순 지르기 작업기의 크기는 길이${\times}$폭${\times}$높이가 $514{\times}1138{\times}810mm$, 중량은 약 100 kg으로 제작되었다.