• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.8 no.3
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• pp.95-103
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• 1998

This paper deals with a problem occuring in recognition of tactile images due to the effects of imposed force at a me urement moment. Tactile image of a contact surface, used for recognition of the surface type, varies depending on the forces imposed so that a false recognition may result in. This paper fuzzifies two parameters of the contour of a tactile image with the membership function formed by considering the imposed force. Two fuzzifed paramenters are fused by the average Minkowski's dist; lnce. The proposed algorithm was implemented on the multisensor system cnmposed of an optical tact le sensor and a 6 axes forceltorque sensor. By the experiments, the proposed algorithm has shown average recognition ratio greater than 869% over all imposed force ranges and object models which is about 14% enhancement comparing to the case where only the contour information is used. The pro- ~oseda lgorithm can be used for end-effectors manipulating a deformable or fragile objects or for recognition of 3D objects by implementing on multi-fingered robot hand.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.21 no.1
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• pp.80-85
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• 2011

This paper presents the design of the power-assisted controller for the in-wheel type smart wheelchair by using torque estimation that is predicted by relationship between input voltage and output wheel angular velocity. Nowadays, interest of the moving assistant aids is increased according to the increase in population of the elderly and the handicapped person. However some of the moving assistant aids have problems. For example, manual wheelchair has difficulty moving at the slope, because users lack the muscular strength of their arm. In electric wheelchair case, users should be weak by being decreased muscles of upper body. To overcome these problems, power-assisted electric wheelchair are proposed. Most of the power-assisted electric wheelchair have the special rims that can measure the user's power. In here, the rims have to be designed to install the sensors to measure user's power. In this paper, we don't design the rim to measure the man power. To predict the man power, we propose a control algorithm of the in-wheeled electric wheelchair by using torque estimation from the wheel. First, we measure the wheel velocity and voltage at the in-wheel electric wheelchair. And then we extract driving will forces by using proposed mathematical model. Also they are applied at the controller as the control input, we verify to be able to control in-wheel type smart wheelchair by using simulation.

• Journal of the Korea Safety Management & Science
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• v.14 no.2
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• pp.41-48
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• 2012

수공구 사용시 과도한 힘은 작업성 근골격계 질환을 일으킬 수 있는 주요 원인중 하나이다. 이와 관련하여, 수공구 파지시 인체 내부에 부과되는 근력과 외적으로 작용된 힘 간의 비율을 이해하는 것이 중요하며, 이는 근육에 부과되는 과도한 힘을 최소화 시키고, 작업에 필요한 힘의 효율성을 극대화 시키는데 필수적이라 할 수 있다. 이러한 비율과 관련하여 많은 연구가 되어 왔으나, 대부분 수리적 인체역학적 모델과 같은 간접적 추정 방법에 의거하고 있는 실정이다. 이러한 인체역학적 모델을 검증하고 개선하기 위하여 해부용 팔 (cadaver)을 활용한 직접적인 근력과 악력 측정이 필수적이다. 본 연구에서는 이러한 해부용 팔을 이용하여 상지 굴근(hand flexor)을 자동으로 제어하고 근력과 함께 악력을 측정할 수 있는 Hand Motion Simulator를 개발하고, 이를 통하여 다양한 사이즈의 손잡이 파지시 요구되는 근력과 외적으로 적용된 악력을 비교함으로써 수공구 손잡이 사이즈에 따른 근력의 효율성에 대하여 측정을 해 보았다. 또한, 적용된 굴근 (FDP & FDS) 간의 힘 비율에 따른 파지법의 차이를 조사해 보았다. 내부에 주어진 근력은 외부로 작용된 악력보다 5.3배 높은 부하가 작용하였으며 이러한 수공구 손잡이 파지시 힘의 효율성 역시 FDP 와 FDS 간의 비율이 3:2 였을 때, 그리고 손잡이 크기가 작을수록 높은 결과를 보였다. 반대로 손잡이의 크기가 커질수록 힘의 효율성은 저하되었다. 또한, 손가락 관절 각도의 경우 FDP와 FDS간의 비율에 따라 상이한 자세를 나타내었다. FDP 굴근의 비율이 높을 경우 손가락 끝마디 관절 (DIP) 의 굴곡을 보였으며, FDS 굴근 비율이 높을 경우 손가락 두 번째 관절(PIP)의 굴곡을 보였다. 본 연구를 통한 결과는 추후 상지작업자에 대한 근골격계 질환 예방 기준안 마련 및 수공구 설계를 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 보인다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.06a
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• pp.259-262
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• 1998

로봇 손이 자율적으로 동작하는데 있어서 촉각 센서는 매우 중요한 역할을 한다. 지금까지 로봇 손가락을 위한 광촉감 센서 융합 시스템들이 제안된 바 있으나 대부분 복잡한 시스템 구조로 인한 물리적인 한계로 소형화가 어렵다는 점이 커다란 문제였다. 본 논문에서는 복잡한 구성의 힘/역각 센서를 대치할 수 있는 3점 힘센서를 구성하여 힘백터를 측정하는 기법을 제안한다. 이 센서는 힘/역각 센서보다 간단한 구성으로 경제적으로 제작할 수 있다는 장점이 있으며 소형화 할 수 있기 때문에 로봇 손을 정밀 작업 등에 응용할 수 있게 할 것이다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.167-177
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• 2013

원자 힘 현미경(Atomic Force Microscopy, AFM) 탐침과 표면 사이의 좁은 틈에서 형성되는 나노미터 크기의 물 메니스커스는 AFM을 사용하여 측정하는 이미지에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 격자 기체 기반의 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 탐침의 곡률과 결합 에너지 특성이 메니스커스의 형상과 그로 인해 발생하는 모세관 힘에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 일반적으로 탐침의 곡률이 커질수록, 친수성이 작아질수록 메니스커스 폭은 좁아지고 모세관 힘이 줄어드는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.13 no.3
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• pp.391-398
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• 2019

The purpose of study is to investigate the difference of the daN force applied during the examination using Telos Device and the degree of fluctuation of anterior cruciate ligament according to the individual differences of the muscles involved in knee stability. The examination was done by the Lachman test using Telos Device and the changes of anterior cruciate ligament were measured by varying the force of 0. 15, 30 daN on each right and left side and the force of 30 daN after the bruce protocol. Computed tomography (CT) was used to measure muscle mass. As a result of measuring the degree of fluctuation of the anterior cruciate ligament according to the change of the force applied to the Telos Device, there was a statistically significant difference in the knee fluctuation when 15 daN and 30 daN were applied on both right and left. Also, it is analyzed that the degree of fluctuation of anterior cruciate ligament varies according to the difference of individual's muscle mass. Therefore, it is considered that the force applied to the Telos Device should be changed according to the difference of individual's muscle mass.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.7
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• pp.621-628
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• 2016

This paper presents the development of a deadweight type 6-component force/moment generator for estimating characteristics of multi-component loadcell. Several new methods in moment generation are introduced in order to produce accurate force / moment and to minimize coupling effect between each force or moment components. In order to verify the reliability of the calibration system developed, estimation of the method for generating moment components and cross measurements between force or moment components are carried out utilizing a commercial torque cell and both-ends fixed beam designed in this paper.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.1 no.1
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• pp.37-41
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• 1991

A force sensor which employ the measurement of the change in the maximum induction of an amorphous core was constructed. This force sensor has a standard deviation of the non-linearity less than 0.1% within the range of 0 to 1 N, and a resolution of $1{\times}10^{-4}N$ for the core cross section of $6{\times}10^{-8}/m^{2}$. The sensor can also measure transient force at a sampling rate of 10 kHz which is the same as the magnetizing frequency of the core.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1918-1919
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• 2011

상체 지원 외골격 로봇은 크게 인간의 근력을 보조하는 형태와 인간의 근력을 증강하는 형태가 있다. 여기서는 인간의 근력을 증강하는 외골격 로봇을 중심으로 기술하고자 한다. 이러한 외골격 로봇은 팔의 EMG (Electromyograph;근전도) 신호를 측정하는 방법보다는 손의 힘을 직접 감지하는 방법을 통한 팔꿈치와 어깨의 엑추에이터를 구동하는 방식을 취하는 경향이 있다. 본 논문에서도 후자의 방식을 이용하여 손에 작용하는 힘을 분석하여 외골격 로봇을 움직이는 방식을 취하였다. 손의 힘 중에서도 인간을 중심으로 볼 때 위방향과 전진방향의 힘을 분석하기 위하여 2개의 F/T(Force/Torque) 센서를 사용하였으며 팔을 벌리는 동작은 엑추에이터 없이 자유롭게 동작이 가능하도록 설계하였다. 이러한 위방향 및 전진방향 힘의 크기를 팔꿈치와 어깨의 엑추에이터의 동작으로 바꾸어 인간의 동작을 도울 수 있고 힘을 증폭할 수 있는 외골격 로봇을 설계 제작하였다. F/T 센서는 손의 힘을 전기적 신호로 바꾸어주는 로드셀로 이루어지며 손의 힘을 최대한 잘 반영하기 위한 구조를 고안하였다. F/T 센서의 전기신호는 증폭기를 거쳐서 잡음을 제거한 후에 A/D 변환하여 processor에서 처리되어진다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.24 no.7 s.196
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• pp.13-18
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• 2007