• 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.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
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• v.7 no.11
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• pp.3544-3555
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• 2000

매칭방법은 기하 및 입체 모델링에서 재단 곡면과 이들에 대한 부울 연산에 사용되는 기초적인 연산이다. 그러나 매칭연산은 부드러움을 정확하게 표현하는데 고 차수의 미분계수 제약조건으로 인하여 많은 계산량이 필요할 뿐만 아니라 곡면상의 여러 점을 동시에 선택하여 이동하였을 때, 곡면표현에 사용되는 복잡한 함수식으로 인하여 일반해를 구하기 어려운 단점을 가진다. 본 논문은 분수식에 의하여 RMC(Rotation-Minimizing Curve)을 정의하고 이를 이용하여 자유 형태 곡면간에 변형 매칭 방법을 제안한다. RMC는 매칭곡선과 곡면의 접선벡터, 회전벡터, 곡률의 변화율과 같은 기하학적 기법을 기반으로 한다. 제안한 방법은 입력으로 주어지는 곡면의 기하학적 복잡도와는 무관하게 매칭을 수행할 수 있으며 수행 성능은 계산된 매칭 곡선의 복잡도에 의해서만 좌우된다. 또한 곡선 표현에 사용된 값들을 정의된 매칭 곡선식에 그대로 적용할 수 있었으므로 최적화 응용 문제에 효율적으로 적용할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2008.04a
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• pp.46-49
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• 2008

This paper deals with the free vibrations of elastica shaped arches with constant arc length. The elastica shaped arches are formed by the post-buckled column whose arc length is always constant. The equations governing free, in-plane vibration of general arch in open literature are modified for applying the free vibrations of elastica shaped arch and solved numerically to obtain frequencies and mode shapes for hinged-hinged end constraints. The effects of rotatory inertia, rise to span length ratio and slenderness ratio on natural frequencies are presented. The frequencies of elastica and parabolic shaped arches are compared. Also, typical mode shapes are presented in figures.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.10 no.1
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• pp.1-7
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• 1990

A method is developed for solving the elastica of cantilever beam subjected to a tip point load and uniform load. The Bernoulli-Euler differential equation of deflected beam is used. The Runge-Kutta method and the Regula Falsi method are used to perform the integration of the differential eqution and to determine the horizontal deflection, respectively. The horizontal and vertical deflections of the free end, and the free-end rotations are calculated for a range of parameters representing variations in tip point load and uniform load. All results are presented in nondimensional forms. And some typical elastic are also presented.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.942-947
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• 2004

The differential equations governing free, in-plane vibrations of stepped non-circuiar arches are derived as nondimensional forms including the effects of rotatory inertia, shear deformation and axial deformation. The governing equations are solved numerically to obtain frequencies and mode shapes. The lowest four natural frequencies and mode shapes are calculated for the stepped parabolic arches with hinged-hinged, hinged-clamped, and clamped-clamped end constraints. A wide range of arch rise to span length ratios, slenderness ratios, section ratios, and discontinuous sector ratios are considered. The effect of rotatory inertia and shear deformation on natural frequencies is reported. Typical mode shapes of vibrating arches are also presented.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2003.11a
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• pp.802-807
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• 2003

The purpose of this paper is to investigate the free vibration characteristics of tapered beams with translational and rotational springs and tip masses at the ends. The beam model is based on the classical Bernoulli-Euler beam theory. The governing differential equation for the free vibrations of linearly tapered beams is solved numerically using the corresponding boundary conditions. Numerical results are compared with existing solutions by other methods for cases in which they are available. The lowest three natural frequencies are calculated over a wide range of non-dimensional system parameters: the translational spring parameter, the rotational spring parameter, the mass ratio and the dimensionless mass moment of inertia.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.959-965
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• 1986

본 논문에서는 모듀울 로봇은 공장 자동화를 달성하기 위한 경제적인 방법으 로 기대되고 있다. 모듀울 로봇을 구성하는 모듀울을 개발 설계하기 위해서는 먼저 유용한 로봇을 기본 구조를 연구하여야 한다. 일반적으로 로봇의 처음 3개의 관절은 로봇 손의 위치를 결정하는 데 쓰이고 나머지 관절은 로(positional maneuverability matrix)과 방향기동행열로 구성됨음을 보이고, 가분성(separability)의 조건을 제시하 였다.또한 희전관절이나 미끄름관절로 이루어진 3자유도 로봇 팔의 3차원 공간에서 의 기본형태는 12개임을 밝히고, 3자유도 손목이 3개 방향을 완전히 조정할 수 있기 위해서는 3개의 회전관절축이 서로 직교하여야 함을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2003.05a
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• pp.864-869
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• 2003

The purpose of this paper is to investigate the free vibration characteristics of tapered beams with translational and rotational springs and point masses at the ends. The beam model is based on the classical Bernoulli-Euler beam theory which neglects the effects of rotatory inertia and shear deformation. The governing differential equation for the free vibrations of linearly tapered beams is solved numerically using the corresponding boundary conditions. Numerical results are compared with existing solutions by other methods for cases in which they are available. The lowest four natural frequencies are calculated over a range of non-dimensional system parameters.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.29 no.6
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• pp.427-435
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• 2015

This paper provides the numerical results of a simulation of the flow around a propeller working beneath the free surface. A finite volume method is used to solve the unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes (URANS) equations, where the wave-making problem is solved using a volume-of-fluid (VOF) method. The numerical analysis focuses on the propeller wake structure affected by the free surface, where we consider another free surface boundary condition that treats the free surface as a rigid wall surface. The propeller wake under the effect of these two free surface conditions shows a reduction in the magnitude of the longitudinal and vertical flow velocities, and its vortical structures strongly interact with the free surface. The thrust and torque coefficient under the free surface effect decrease about 3.7% and 3.1%, respectively. Finally, the present numerical results show a reasonable agreement with the available experimental data.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.11a
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• pp.768-771
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• 2005

The purpose of this paper is to investigate the free vibration of stepped noncircular arches. Taking into account the effects of axial deformation, rotatory inertia and shear deformation, the governing differential equations are solved numerically for the elliptic and sinusoidal geometries with hinged-hinged, hinged-clamped, and clamped-clamped end constraints. The lowest four natural frequencies are presented as functions of four non-dimensional system parameters: the arch rise to span length ratio, the slenderness ratio, the section ratio, and the discontinuous sector ratio.