• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.39-40
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• 2011

본 논문에서는 포토커플러와 DC모터를 이용한 축소형 자동운전 에스컬레이터를 제작한다. 포토커플러는 전기신호를 빛으로 변환하고 그 빛을 다시 전기신호로 전환하는 회로패스이다. 이 축소형 자동운전 에스컬레이터에는 3개의 포토커플러가 사용이 되고 입구에 하나 출구에 두개를 사용하여 입구의 포토커플러가 켜지면 운행이 되고 출구의 두개의 포토커플러 중 2번 포토커플러가 켜지면 안전을 위해 경보음이 울리게 한다. 여기서 에스컬레이터 양축의 힘의 평형을 위해 두개의 DC모터를 사용해 제작하게 된다. 이 축소형 자동 에스컬레이터는 광센서를 이용하여 전기절약과 안전을 생각한다. 직접 제작을 통해 에스컬레이터가 계속 켜져 있지 않고 필요할 때 켜지게 되므로 전기절약이 되고 경보음으로 인해 안전에 유의할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1334-1340
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• 2001

In this paper, the experimental modeling of the force between permanent magnet and iron-core solenoid is suggested for more accurate control of 3 D.O.F. motor using the electromagnetic force. In the case of iron-core solenoid, the general equation of solenoid cant be used simply because of its nonlinearity. Therefore, the magnetic flux density is estimated through the concept of equivalent permanent magnet. The force distribution between permanent magnet and iron-core solenoid is more dependent on the magnetization of iron core caused by the permanent magnet than any other parameters. Therefore, the equation of the force estimation between these magnetic systems can be modeled by the experimental function of the magnetization of iron core. Especially, if the distance between iron-core solenoid and permanent magnet is far enough, the force equation through experiment can be expressed from only the current of coil and the distance between iron-core solenoid and permanent magnet. It means that Coulombs law can be used for magnetic systems and it is validated through the experiment. Therefore, force calibration is performed by the concept of Coulombs law.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1341-1349
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• 2001

In this paper, 3 D.O.F. actuator, which has three degrees of freedom in one joint, is proposed. The proposed 3 D.O.F. spherical actuator is composed of the rotor and atator. The upper plate of the stator supports the rotor and five electromagnets are located at the base of the stator. The rotor has two permanent magnets, and each rotational axis of the rotor gimbal system is supported by the bearing. To find out the governing equations for the torque generation, Coulombs law and Lorentz force with respect to magnetism is applied. As the experimental results, if the distance between electromagnet and permanent maget is far enough, the force between these magnets can be expressed from current of coils and z-axial distance. For the purpose of control 3 D.O.F. actuator, PID control law is applied. The experimental results are presented to show the validity of the proposed 3 D.O.F. actuator.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.44-50
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• 2013

본 논문에서는 로봇의 팔을 기본 센서로 사용하여 별도의 센서 없이 사람을 따라다니는 햅틱 기반 로봇을 제안한다. 로봇 팔의 관절 각각에는 움직임을 생성하기 위한 모터가 있으며, 로봇 팔에 힘을 가하여 움직이면 각 관절의 각도가 변하면서 모터에서 그 각도를 출력 신호로 내보낼 수 있다. 따라서 사람이 로봇의 팔을 잡고 당기거나 밀면 로봇에서는 그 움직임을 각도로 읽어들이는 촉감 인터페이스로 활용할 수 있다. 구현된 로봇은 사람이 팔로 로봇 팔을 잡아끄는 움직임을 측정하여 움직이며 사람이 손을 잡고 이끎으로서 사람을 따라다닐 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.771-782
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• 2017

본 논문은 노약자들의 발목근력보조를 위한 착용형 로봇에 대해서 서술하였다. 기존 착용형 로봇들은 보행 시 필요한 근력을 보조하기 위해 대부분 모터와 감속기를 사용하였다. 하지만 모터와 감속기의 조합은 무게가 무거울 뿐만 아니라 감속기 치차의 마찰때문에 실제 사람의 근육과 달리 강성과 토크를 동시에 제어하기 어려운 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 모터/감속기 조합보다 가볍고 안전하며 근력을 보조하는 힘을 충분히 발휘할 수 있는 Mckibben 공압 근육을 사용하였다. 발목의 피칭 모션에 이용되는 종아리 가자미근 및 앞정강근의 힘을 한 쌍의 공압 근육을 사용한 상극구동으로 보조하였으며, 상극구동제어를 위해 상극구동 모델 파라미터들을 실험적으로 도출하였다. 사용자의 보행의지를 판단하고자 발바닥에 부착된 압력변위센서로 압력과 압력중심위치를 측정하여 발바닥의 하중과 발목토크를 계산하였고, 이를 기반으로 공압 근육 관절의 강성과 토크를 동시에 제어하였다. 최종적으로, 트레드밀에서 근전도 신호를 측정하여 발목근력보조로봇의 성능을 실험적으로 입증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.147-152
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• 2016

형상기억합금은 가열되거나 냉각될 때 모양과 강도가 변화하면서 큰 힘을 발생한다. 와이어 형태의 형상기억합금은 열을 가하면 길이가 축소되면서 상당히 큰 힘을 발휘하며, 소음없는 운동을 발생시킬 수 있으므로 모터를 대체할 수 있는 구동기로 활용가능하다. 이런 형상기억합금 구동기는 전기로 직접 가열할 수 있으며, 큰 범위의 운동을 만들어내는데 사용될 수 있다. 본 논문에서는 형상기억합금 구동기를 이용하여 3 개의 손가락을 가진 6 자유도의 로봇 손을 개발하고 제어하는 것에 대해 기술한다. 각 손가락은 2 개의 관절을 가지고 있으며, 각 관절은 길항(拮抗) 운동을 위해 서로 반대로 동작하는 두 개의 힘줄에 의해 구동된다. 부드러운 운동을 위한 충분한 힘을 만들어 내기 위해 각 힘줄은 2 개의 형상기억합금 구동기가 병렬로 구성된다. 형상기억합금 구동기를 가열하기 위한 전류를 제어하기 위해 PWM 드라이버를 채용하였으며, 실험을 통해 손가락의 길항 작용을 평가한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.447-456
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• 1997

장애자나 노약자가 이동형의 재활보조 시스템을 조이스틱을 이용하여 직접 조작할 경우, 정상인과 달리 조이스틱 제어시 떨림이나 순간적인 오조작 (예를들면 조이스틱으로 손에서 놓치는 경우)이 자주 발생 하게 된다. 이러한 오조작이 그대로 전달될 경우 이동형 재활 보조시스템의 진동잉나 오동작을 초래하고, 특히 장애자나 노약자의안전성의 측면에서 문제로 대두된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 장애자의 오조작 및 주위 환경과의 충돌을 방지하기 위하여 초음파 센서를 사용하여 물체와 이동 로봇의 접근 정도를 측정하고 이에 따라 이동 로보트가 물체에 접근하는 것을 방해할 수 있도록 모터부착형 조이스틱에 토오크를 걸어주는 조이스틱을 사용한 힘 반향 주행 기법을 제안하였다. 제안될 힘 반향 기법의 유효성을 입증하기 위하여 원통형의 전방 장애물과 복도의 벽면을 가상으로 만들고 이를 따라 조이스틱을 조작하여 주행실험을 하였으며, 그 결과 조작자의 숙련도의 차이는 있었으나 장애물 정보를 조이스틱을 통하여 조작자에게 전달됨을 확인함으로써 조작성능과 장애물에 대한 안전성이 향상됨을 알수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권3호
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• pp.1-8
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• 2019

전자기적 힘에 의해 김블 모터에 토크가 발생하며 코일 전류 변화는 토크 리플을 야기한다. 이는 김블속도에 영향을 주는 동시에 위성의 자세를 불안정하게 한다. 따라서 위성의 자세 제어 정확도 향상을 위해서는 김블 모터의 토크 리플 저감이 필수적이다. 본 논문에서는 일반적인 집중형 권선과 분포형 권선에 대해 모터의 모델링으로부터 발생 토크를 이론적으로 시뮬레이션 분석하였다. 토크 리플을 저감하는 권선을 선정하여 시제품을 설계 및 제작하여 자기장 및 역기전력의 이론적 해석 결과와 측정 결과를 비교하여 설계와 제작의 합치성을 확인하였다. 저속 시험을 통해 전절권 분포형 권선의 속도 안정도가 향상되어 토크 리플이 저감됨을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1081-1082
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• 2011

In order to predict the accuracy of the linear motion machine tools, the force characteristics such as the detent force, the attraction force and the moment are estimated by analytical method or FEM. In this paper, we proposed the analytical calculation process for the force characteristics of a linear motor. The analytical results are good agreement with FEM one. They could be used for the precision prediction simulator with the information of linear bearings, encoders, etc.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.920-921
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• 2011

본 연구는 비선형을 고려한 Linear Compressor의 스토로크의 동특성 해석 방법을 제안하고, 시작기에 대해서 특성실험 결과와 비교, 검토하였다. 비선형 특성으로 가스힘을 스트로크 및 전류에 대한 함수인 스프링 과 댐퍼로, 인덕턴스와 모터상수를 스트로크 및 전류에 대한 쇄교자속의 함수로 수식적 모델링 하였다. 이 관계식을 통해 동작특성을 해석하였다.