• 제목/요약/키워드: 평형자세

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인체 압력중심 계측과 분석을 위한 평형판 시스템의 개발 (Balance plate system to monitor and analysis the center of pressure(COP) of the body)

  • 차은종;송춘희;이태수;이경무;김남균;김연희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1995년도 추계학술대회
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    • pp.63-67
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    • 1995
  • 신체 자세균형의 안정도를 반영하는 압력중심(COP)을 계측하기 위해 정삼각형 모양의 평형판 시스템을 설계, 제작하였고 그 유용성을 평가하였다. 재질로는 강도와 가공성이 뛰어난 듀랄루민을 사용하였고 압력중심(COP)의 위치를 계측하는 힘센 서로는 공업용 로드셀 3개를 사용하였다. COP신호를 검출하는 전자회로를 제작하여 실험한 결과 평형판의 COP 위치측정 오차는 2% 미만이었다. 시스템의 임상응용가능성을 평가하기 위하여 정상인 10명과 이학적 평가가 정상인 환자 4명을 대상으로 임상실험을 수행하였다. 자세안정도를 반영할 척도로써 COP신호의 표준편차($SD_x,\;SD_y,\;SD_r$)를 설정하여 자세가 불안정해짐에 따라, 그리고 시각의 영향이 배제됨에 따라 이 값들이 증가하는 것을 관찰하였다. 또한 환자의 경우에는 정상인과 현저한 차이를 보였다. 즉, 본 평형판시스템이 자세안정도를 정량적이고 예민하게 계측할 수 있음을 확인하였고 임상적 실용성을 검증하였다.

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AHRS를 이용한 스튜어트 플랫폼의 평형 유지 시스템 (A balance maintain system of Stewart platform using AHRS)

  • 강현우;강현
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.37-41
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    • 2013
  • 본 논문에서는 AHRS(Attitude and Heading Reference System) 센서를 이용하여 스튜어트 플랫폼으로 구성된 평면의 평형상태를 유지시키는 시스템을 소개한다. 움직이는 선박이나 차량에서 구조물이 지면의 기울기에 상관없이 항상 평형상태를 유지하도록 하기 위하여 자세 제어를 하는 역학적 기기로 스튜어트 플랫폼을 사용하였다. 그리고 현재의 기울어진 각도를 알아내고 보정하기 위하여 AHRS 센서를 이용하였다. AHRS센서와 스튜어트 플랫폼 제어 간의 피드백 시스템을 구성하여 자동으로 스튜어트 플랫폼의 위쪽 판넬이 평형을 이루는 시스템을 제작하였다.

고속 활주선의 항주자세 추정 (A Prediction on Running Attitude of High Speed Planing Craft)

  • 오광호;유재훈
    • 선박안전
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    • 통권33호
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    • pp.12-31
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    • 2012
  • 수치 계산으로 고속 활주선의 저항 성능을 평가하기 위해서는 활주 상태에서의 항주자세 예측이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 항주자세의 변화가 큰 고속 활주선의 경우에는 활주 자세에 따라 선저 바닥면에서 나타나는 압력 변화에 의한 동적 부양력 변화가 크므로 단순히 정지 중 흘수를 기준으로 계산되어진 유체력으로 항주자세를 예측하기 보다는 자세 변화에 따른 동적 부양력의 변화와 이에 의한 자세 변화를 반복 계산을 통해 수렴시키는 것이 요구되어진다. 본 연구에서는 선형화된 자유수면 조건의 포텐셜 수치 계산으로 유체 동압력인 부양력을 계산해내고 이를 유체 정역학적 힘으로 간주하여 부력과 선체중량과의 힘과 트림 모멘트 평형 관계를 만족시키는 방법으로 반복적인 계산을 통해 수렴된 활주 자세를 얻어내었다.

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이중 모형 해석을 통한 선박의 최적 운항 자세 도출

  • 이종현;하성용;이동민;최상규;신재구
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.588-592
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    • 2016
  • 선박의 최적 운항 자세를 찾기 위해 자유 수면을 포함한 저항 해석을 수행할 경우 많은 격자를 이용한 비정상 해석으로 인해 계산 시간이 오래 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 이를 개선하여 이중 모형을 이용한 정상 해석을 통해 보다 효율적으로 선박의 최적 운항 자세를 도출하는 방법을 연구하였다. KCS를 대상선으로 선정하여 설계속도(24knots)와 저속(15knots)인 경우에 대하여 평형 상태 및 선수/선미 트림 상태에서 이중 모형 수치해석을 수행하고 기존의 연구결과와 비교하였다. 그 결과 자유수면 유무와 속도에 상관없이 선체 자세에 따른 저항 값은 동일한 경향을 갖는 것을 확인하였다. 하지만 저속일 경우 트림조건에 따른 저항의 변화의 폭에서 차이를 보였으며, 이는 압력저항에 기인한 것이다. 따라서 이중 모형을 이용한 저항 해석은 압력저항의 변동이 큰 경우에는 적용되기 어렵다는 한계점이 있다. 하지만 마찰 저항이 주요한 경우에 적용되어 계산효율을 획기적으로 높일 수 있으며, 정성적인 경향을 제시할 수 있는 타당한 방법이라 사료된다.

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불안정판을 이용한 자세균형 훈련시스템에 관한 연구

  • 김경;박용군;김성현;유미;권대규;홍철운;김남균
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.294-294
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    • 2004
  • 최근 평균수명의 연장에 따른 사회 노년층의 증가로 낙상사고의 빈도가 높아지고 있으며, 또한 교통사고 발생이 빈번함에 따라 전정계 이상 및 체성감각계의 기능 손상에 의한 자세균형 환자가 점점 증가하고 있는 추세이며, 이러한 균형 제어력의 소실이 환자의 재활치료에 많은 어려움을 초래하고 있다. 자세균형제어에 관한 연구는 주로 힘판을 이용하여 특정 감각시스템으로부터의 입력을 제한하거나 외력에 의해 평형 유지를 방해했을 때, 신체 전이(displacement), 압력중심의 움직임(Center Of Pressure; COP), 자세 유지 시 작용하는 근육의 활동전위 등을 측정하는 연구와 더불어 균형에 어려움을 느끼는 환자를 위한 바이오피드백(Biofeedback)을 적용한 연구가 보고되고 있다.(중략)

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영상정보에 의한 자세변화 감지 시스템 (Posture Change Recognition System using Visual Information)

  • 조성원;한경호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.291-296
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    • 2010
  • 본 논문에서는 카메라 등에 의한 영상정보에서 주행로의 환경에 의한 주행체의 전후 및 좌우로 기울어지는 자세 변화를 감지하는 방법을 제시한다. 주행체의 자세가 어떤 방향으로 기울게 되면 그에 따라 영상정보의 피사체 위치가 상하 또는 좌우로 기울어져 변화한다. 이는 사람이 평형기관 외에 시각에 의하여 자세 변화를 감지하고 그에 따라 반응하는 것과 같은 원리이다. 본 논문에서 제시한 방법은 카메라를 통하여 얻은 영상에서 영상정보뿐 아니라 부수적으로 자세변화 감지동작도 수행할 수 있음을 제시하였고 그 내용을 실험을 통하여 확인하였다.

비 홀로노믹 구속조건을 이용한 수중 이동체의 자세제어에 관한 연구 (A posture control for underwater vehicle with nonholonomic constraint)

  • 남택근;노영오;안병원;김철승
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.135-140
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    • 2004
  • 본 논문에서는 비 홀로노믹적인 구속조건을 갖는 수중 이동체의 위치 및 자세제어에 관한 제어기법에 대해서 논의한다. 비 홀로노믹 시스템은 적분 불가능한 구속조건으로부터 도출되어지는 시스템으로 연속시간영역의 피트백제어로는 평형점에서의 안정화제어가 불가능한 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 속도의 비 홀로노믹 구속조건을 가지는 수중 이동체에 대하여 체인트폼으로 변환하고 변환된 시스템에 대해 백스테핑 제어기법을 적용하여 자세제어를 행하고 수치시뮬레이션을 통하여 제어기법의 유용성을 평가하였다.

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선박의 최적 운항 자세 도출 및 수직 몰수 익형 주위 유동 해석을 위한 EDISON 해석자 활용

  • 김연주;조희주;박상민
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2016년)
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    • pp.35-43
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    • 2016
  • 본 연구에서는 EDISON의 해석자를 활용하여 선박의 최적 운항 자세 도출과 같은 실용적 문제 해석뿐 만 아니라 자유 수면 및 대칭 경계 조건이 수직한 몰수 익형 주위 유동에 미치는 영향을 분석하는 학술적 연구를 수행하였다. 선박의 자세에 따른 저항 변화를 분석한 결과 0.5m 선수 트림에서 선체 저항이 가장 작은 것으로 나타났으며, 이는 유동 가속에 의한 선수 어깨부의 낮은 압력 및 선미부에서의 압력 회복에 의한 것이다. 반면, 1.0m 선미 트림에서 선체 저항이 가장 큰 것으로 나타났는데, 평형 상태보다 선미부의 압력 회복이 약하기 때문이다. 또한 자유 수면과 대칭 경계 조건이 날개 성능에 미치는 영향을 분석한 결과, 비현실적 대칭경계 조건으로 인해 날개 양력이 13%~16% 크게 나타났으므로 대칭경계조건을 사용할 경우에는 이러한 오차를 감안해야 한다.

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