• 한국정밀공학회지
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• 제27권11호
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• pp.37-45
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• 2010

Stroke patients can't use their hands because of the paralysis of their fingers. Their fingers are recovered by rehabilitating training, and the rehabilitating extent can be judged by grasping a spherical object. At present, the used object in hospital is only a spherical object, and can't measure the force of fingers. Therefore, doctors judge the rehabilitating extent by touching and watching at their fingers. So, the spherical object measuring system which can measure the force of their fingers should be developed. In this paper, the finger-force measuring system with a six-axis force/moment sensor which can measure the spherical-object grasping force is developed. The six-axis force/moment sensor was designed and fabricated, and the force measuring device was designed and manufactured using DSP (digital signal processing). Also, the grasping force test of men was performed using the developed finger-force measuring system, it was confirmed that the average force of men was about 120N.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권7호
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• pp.105-113
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• 2003

This paper describes the development of a 6-axis robot's finger force/moment sensor, which measures forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz simultaneously, for stably grasping an unknown object. In order to safely grasp an unknown object using the robot's gripper, it should measure the force in the gripping direction and the force in the gravity direction, and perform the force control using the measured forces. Thus, the robot's gripper should be composed of 6-axis robot's finger force/moment sensor that can measure forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz simultaneously. In this paper, the 6-axis robot's finger force/moment sensor for measuring forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz simultaneously was newly modeled using several parallel-plate beams, designed, and fabricated. The characteristic test of made sensor was performed. and the result shows that interference errors of the developed sensor are less than 3%. Also, Robot's gripper with the 6-axis robot's finger force/moment sensor for the characteristic test of force control was manufactured, and the characteristic test for grasping an unknown object was performed using it. The fabricated gripper could grasp an unknown object stably. Thus, the developed 6-axis robot's finger force/moment sensor may be used for robot's gripper.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.758-763
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• 2003

This paper describes the development of a 6-axis robot's finger force/moment sensor, which measures forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz simultaneously, for making a robot's gripper. In order to safely grasp and unknown object using the robot's gripper, it should measure the force in the gripping direction and the force in the gravity direction, and perform the force control using the measured forces. Thus, the robot's gripper should be composed of 6-axis robot's finger force/moment sensor that can measure forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz simultaneously. In this paper, the 6-axis robot's finger force/moment sensor for measuring forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz simultaneously was newly modeled using several parallel-plate beams, designed, and fabricated. The characteristic test of made sensor was performed. Also, Robot's gripper with the 6-axis robot's finger force/moment sensor for the characteristic test of force control was manufactured, and the characteristic test for grasping an unknown object was performed using it.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.490-493
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• 2003

This paper describes the development of a small 6-axis force/moment sensor for robot's finger, which measures forces Fx. Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz simultaneously. In order to safely grasp an unknown object using the robot's gripper, and accurately perceive the position of it in the gripper, it should measure the force in the gripping direction, the force in the gravity direction and the moments each direction. and perform the control using the measured forces and moments. Thus, the robot's gripper should be composed of 6-axis force/moment sensor that can measure forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My. Mz simultaneously. In this paper, the small 6-axis force/moment sensor for measuring forces Fx, Fy, Fz, and moments Mx, My, Mz simultaneously was newly modeled using several parallel-plate beams, designed, and fabricated. The characteristic test of made sensor was performed, and the result shows that interference errors or the developed sensor are less than 3%. Thus, the developed small 6-axis force/moment sensor may be used for robot's gripper.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권10호
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• pp.46-53
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• 2007

This paper describes the development of a high-precision measuring device with DSP (digital signal processor) for the accurate measurement of the 6-axis force/moment sensor mounted to a humanoid robot's ankle. In order to walk on uneven terrain safely, the foot should perceive the applied forces Fx, Fy, and Fz and moments Mx, My, and Mz to itself, and control the foot using the measured them. The applied forces and moments should be measured from two 6-axis force/moment sensors mounted to the feet, and the sensor is composed of Fx sensor, Fy sensor, Fz sensor, Mx sensor, My sensor and Mz sensor in a body (single block). In order to acquire output values from twelve sensors (two 6-axis force/moment sensor) accurately, the measuring device should get the function of high speed, and should be small in size. The commercialized measuring devices have the function of high speed, unfortunately, they are large in size and heavy in weight. In this paper, the high-precision measuring device for acquiring the output values from two 6-axis force/moment sensors was developed. It is composed of a DSP (150 MHz), a RAM (random access memory), amplifiers, capacities, resisters and so on. And the characteristic test was carried out.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.753-763
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• 2020

29.7% 축소 NASA Common Research Model을 벨리 스팅 모형지지부에 장착하여 저속에서 풍동시험을 수행하였다. 다양한 형상의 페어링을 장착한 벨리 스팅 모형지지부에 대하여 공력계수를 측정하는 시험을 수행하였으며 그 결과를 고찰하였다. 벨리 스팅 모형지지부에 장착된 CRM 형상을 이용하여 힘과 모멘트를 측정하였다. 벨리 스팅 페어링 형상 변화에 따른 피칭모멘트로부터 벨리 스팅 간섭 효과를 감소시키는 형상을 찾았다. 전산해석을 통해 벨리 스팅 모형지지부의 간섭과 시험부 페어링의 간섭 감소효과를 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권12호
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• pp.78-84
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• 2009

When external force is applied to humanoid robot's head, humanoid robot's neck is rotated to prevent the damage of it. So, robot's neck have to perceive forces (Fx of x-direction, Fy of y-direction and Fz of z-direction) and moments (Mx of x-direction, My of y-direction and Mz of z-direction) using the attached 6-axis force/moment sensor. Thus, in this paper, 6-axis force/moment sensor was developed to sense the forces and moments applied to robot's head. The structure of 6-axis force/moment sensor was modeled newly, and it was designed using FEM software (ANSYS) and manufactured by attaching straingages on the sensing element, finally, the characteristic test of the sensor was carried out. As a result, it is confirmed that interference error is less than 3%. And, it is thought that the sensor can be used to measure the forces and the moments for humanoid robot's head.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.857-862
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• 2023

자율운항선박이 부두 근처에 도착하여 예선이나 도선사의 도움 없이 선박을 자동으로 접·이안하기 위해서는 부두를 인식하고 주어진 외력 조건에서 부두까지 정해진 접안속도로 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 산정해야 한다. 이에 본 연구에서는 선박이 접안 중에 작용하는 외력과 모멘트를 분석하고 자동접안을 위한 스러스터의 출력 계산과 자동접안 프로그램 개발을 위한 기본개념을 설계하였다. 선박이 접안 중 바람에 의해 선체에 작용하는 풍압력은 풍압면적을 기초로 선형과 풍향각에 따라 계산하였으며, 선체에 작용하는 유압력은 조류에 의한 유압력과 접안속도에 따른 유압력을 분리하여 계산하였다. 그리고 선박의 횡방향 힘에 따라 선박을 회전시키는 회두모멘트를 계산하였다. 접안 중 선박에 작용하는 힘과 회두모멘트를 고려하여 부두와 평행하게 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 계산할 수 있는 이론식을 제시하고 다른 변수들로 인한 회두를 PID 제어기로 제어하였다. 또한, 이론식에 필요한 입력요소를 분석하여 프로그램 개발을 위한 기본개념을 제시하였다.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.1-11
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• 2002

눈물 층을 사이에 두고 각막 위에 부착되어 있는 콘택트 렌즈(하드렌즈)에는 모세관 현상에 따른 장력이 렌즈 가장 자리에 균일하게 방사형으로 작용한다. 이러한 장력은 렌즈가 각막에 부착되는 힘의 근원이 된다. 렌즈착용 시 자체 무게에 의한 렌즈의 회전과 렌즈가 평형상태에 도달 한 후 각막에 부착되는 힘을 계산할 수 있는 방정식과 이의 수치 계산 컴퓨터 프로그램을 수립하였으며 이 컴퓨터 모델을 사용하여 렌즈 구경, 렌즈 B.C, 눈물의 점성, 눈물 층의 두께 등의 변수가 렌즈의 평형 위치 및 부착력에 미치는 영향을 모사(simulation)하였다. 일정 각막 B.C에서 렌즈 B.C 증가에 따라 눈물 충의 간격은 급격히 증가하는데 비해 렌즈의 직경 증가는 완만한 간격 증가를 수반한다. 렌즈의 B.C가 증가할수록, 즉 렌즈의 곡률이 완만할수록, 렌즈가 각막에 fitting되는 부착력은 급격하게 감소하며 직경 감소는 완만한 부착력 감소를 초래한다. 렌즈가 각막에 부착되는 순간 렌즈의 무게로 인하여 아래 방향으로의 회전 모멘트가 발생하게 되며 이와 동시에 렌즈 위 부분 눈물 층의 간격이 아래 부분보다 좁아지게 되어 위 방향으로 알짜 힘이 작용하게 되며 이에 따른 역방향 모멘트는 중력에 의한 모멘트를 상쇄하게 되어 렌즈는 일정 위치에서 평형 상태에 도달하게 된다. 렌즈 착용에 수반되는 초기 회전각 또는 회전 변위는 렌즈의 B.C가 증가할수록 급격히 증가하는데 비해 렌즈 구경 증가는 변위 증가율이 완만하다.

• 한국안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.200-207
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• 2001

회전하는 기계에서 전달되는 조화적인 진동력이 수동 및 능동 진동 격리기를 통하여 중간 지지구조물에 어떻게 전달되는 것인가를 연구하였다. 이를 위하여 이론적인 모델은 모든 축에 대하여 수평과 수직방향의 힘과 모멘트를 고려하여 작성되었으며, 실험은 중간 구조물에 전달되는 회전방향 및 직선방향의 진동을 최소화하기 위하여 2단으로 구성된 중간 지지구조물에 부착된 진동 액츄에이터를 사용하였다. 진동원에 의하여 발생된 진동이 에러 센서에서 측정되었으며 제어원과 에러센서사이의 전달함수가 측정되었다. 1-100Hz사이의 주파수 범위에 있어서 기존의 수동격리기와 직렬로 설치된 능동격리기를 통하여 전달된 힘이 실제로 감소되었음을 실험결과를 통하여 확인하였다.