An unmanned surveillance robot consists of a machine gun, a laser receiver, a thermal imager, a color CCD camera, and a laser illuminator. It has two axis control systems for elevation and azimuth. Because the current robot system is mounded at a fixed post to take care of surveillance tasks, it is necessary to modify such a surveillance robot to be installed on an UGV (Unmanned Ground Vehicle) system in order to watch blind areas. Thus, it is required to have a stabilization system to compensate the disturbance from the UGV. In this paper, a simulation based design scheme has been adopted to develop a mobile surveillance robot. The 3D CAD geometry model has first been produced by using Pro-Engineer. The required pan and tilt motor capacities have been analyzed using ADAMS inverse dynamics analysis. A target tracking and stabilization control algorithm of the mobile surveillance robot has been developed in order to compensate the motion of the vehicle which will experience the rough terrain. To test the performance of the stabilization control system of the robot, ADAMS/simulink co-simulations has been carried out.
The actuators of anti-vibration system(AVS) can be separated into several types: piezoelectric actuators, pneumatic springs, cylinders, rotating motor and linear motor. The last one has some advantages, such as low noise, low vibration, simpler configuration and possibility of direct drive. The voice coil motor(VCM) is one type of linear motor, originally used in speaker system. VCM actuators are usually used in occasions that rapid and controlled motion of devices are required. In this paper, a controller which satisfies system specification(e.g. current controller bandwidth) within whole operation range is designed. For that objective, parameters as position were initially obtained with 3D FEM analysis and motor modeling was performed. A current controller in 2-axis VCM drive system was designed and then performance of the proposed controller was verified with simulation using Simplorer and an experimental result.
This paper investigates the role of the masonry infills on the correlation between widely used earthquake Intensity Measures (IMs) and the damage state of 3D R/C buildings taking into account the orientation of the seismic input. For the purposes of the investigation an extensive parametric study is conducted using 60 R/C buildings with different heights, structural systems and masonry infills' distributions. The results reveal that the correlation between the IMs and the seismic damage can be strongly affected by the masonry infills' distribution, depending on the special characteristics of the structural system, the number of stories and the incident angle.
Flow in the blood sac of the Korean artificial heart is numerically simulated by finite element method. Fluid-structure interaction algorithm is employed to compute the 3D blood flow interacting with the sac material. The motion of the actuator is simplified by a time-varying pressure boundary condition imposed on the outer surface of the sac. Numerical solutions show that there are a strong flow into the outlet and a stagnation flow near the inlet during systole. Shear stress distribution is also delineated to assess the possibility of thrombus formation.
Sharif, Humaira;Khadimallah, Mohamed A.;Naeem, Muhammad Nawaz;Hussain, Muzamal;Mahmoud, S.R.;Al-Basyouni, K.S.;Tounsi, Abdelouahed
Advances in nano research
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제10권5호
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pp.437-448
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2021
In this article, an analytically and numerically 3D nanoliquid flow by a porous rotatable disk is presented in the presence of gyrotactic microorganisms. The mathematical model in the form of partial differential system is transmuted into dimensionless form by utilizing the appropriate transformation. The homotopy analysis approach is applied to attain the analytic solution of the problem. The effect of promising parameters on velocity distribution, temperature profile, nanoparticles volume fraction and motile microorganism distribution field are evaluated through graphs and in tabular form. The existence of Brownian motion and thermophoresis impacts are more proficient for heat transfer enhancement. Further the unique features like heat absorption/generation and energy activation are also examined for the present flow problem. The obtained results are compared with the earliear investigation to check the accuracy of present model.
이 연구는 생횔체육 프로그램으로서의 태권에어로빅스 옆차기 동작의 운동학적 분석으로 대상자는 숙련자와 비숙련자 각 7명으로 하였다. 자료는 Qualisys사의 Proreflex MCU-240 카메라 7대를 샘플링 율(sampling rate), 100frames/sec로 촬영한 후 Qualisys System(SWEDEN)의 QTM(Motion Capture Software)으로 위치 좌표를 얻었으며 Visual3D를 사용하여 연구변인을 산출하였고, 두 집단간의 평균치 차이 검정은 SPSS 12.0K의 독립 t-test를 유의수준 p<.05로 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 구간별 소요시간은 전 구간에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 2. 무릎 각도의 경우 제2 무릎최대굴곡순간(p=0.046, F=4.925)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 3. 무릎 각속도의 경우 제1 무릎최대굴곡순간(p=0.031, F=5.940)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 4. 힙의 굴곡/신전 각도는 제2 무릎최대굴곡순간(p=0.012, F=8.668)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 5. 힙의 외/내전 각속도는 무릎최소굴곡순간(p=0.019, F=7.324)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 6. 힙의 외/내측 회전각속도는 무릎최소굴곡순간(p=0.005, F=11.87)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다.
프로젝터 기반의 가시화 시스템은 가상현실 흑은 체험형 응용에서 널리 사용된다. 그러나 스크린 재질과 반사 성질에 따라 스크린 상의 투사 밝기의 불균일성이 때때로 체험자의 체험을 방해할 수 있다. 이러한 현상은 체험자의 위치를 추적하는 시스템인 CAVE 혹은 운동판 체험 시스템의 체험자가 시스템 안에서 계속적으로 움직일 경우에는 특별히 문제가 될 수 있다. 스크린 화상 상에 밝기의 불균일성을 만드는 이유 중에 하나는 참여자의 눈의 위치로의 프로젝터와 스크린의 스펙큘라 반사이며, 이에 대한 분석은 높은 계산 복잡도가 요구된다. 그래픽 프로세서의 프로그래머블 쉐이더를 이용하여 스펙큘라 라이팅 요소를 계산하는 것과 마찬가지로, 본 연구에서는 밝기의 불균일성을 줄이기 위하여 주어진 스크린 환경 3D 모델을 가지고 수행 시간에 모든 화소의 밝기를 조정하였다. 이러한 목적을 위하여 개개의 스크린 응용에 따른 각도 기반의 밝기 보정 함수를 고안하였으며, GPU 상에서 수행과 접근을 용이하도록 하였다. 두가지 기법이 구현되었는데, 각도 기반의 접근에서 프로덕트 기반의 접근으로 변환과 구간 선형 보간 근사 기법을 구현하였다.
This paper describes the design and characteristic analysis of a novel 3-DOF(Degree of Freedom) spherical motor. For multi DOF actuating, several numbers of motors have been used. By the using of normal motors they connected each other in single joint, is necessary to a several type of complex power transmission devices. The 3-DOF spherical motor can drive roll, pitch, and yaw motion in only one unit and it is not necessary to use additional gears and links parts. Therefore the using of 3-DOF spherical motor can eliminate; combined effects of inertia, backlash, non-linear friction, and elastic deformation of gears. In this paper, we propose the novel structured 3-DOF spherical motor and derive its principles of operation. Firstly, we designed concept model of novel structured 3-DOF spherical motor. Next, we derive the control method by calculating the currents. Also, to have intuitive driving control, we express the rotor position in equivalent angle-axis system and determine the exciting period of currents from the calculation result of the currents. To verify the control method, we calculated the currents by the position of rotor. and then we analyzed the characteristics by 3D Finite Element Method when the calculated currents are excited.
본 연구는 클럽 샤프트의 대표적인 재질인 그라파이트(graphite)의 유연한(flexible) 클럽 샤프트(club shaft)의 특성에 따라 피험자가 운동학적(kinematics) 요인이 되는 관절의 각변위, 각속도, 각가속도, 클럽헤드의 속도와 가속도와 같은 변인들이 어떻게 적응하는지 비교 분석하여 보다 효율적인 드라이버 선택에 도움을 주며 샤프트 특성에 따른 신체관절의 움직임에 대한 자료를 제시하고자 하였다. 고속 카메라 2대의 속도는 500 fps로 하였고 각 regular,stiff, x-stiff, 자신의 클럽을 포함 각 4개의 클럽을 사용하여 각 클럽당 3번씩 촬영하였으며 목표방향에서 20m이상 벗어나는 경우의 촬영은 다시 촬영하였다. 본 연구에서는 디지타이징(digitizing)을 신체 9개 마커는 강체로 가정된 클럽과 신체분절 모델로 정의하였으며 2 대의 카메라(500fps)로부터 얻은 avi화일을 컴퓨터에 저장하고 자료로부터 Butterworth 6th order recursive digital filter를 사용하여 1차 자료를 smoothing 하고 DLT를 이용하여 3차원 좌표를 구성하도록 한다. 좌표값을 얻기 위하여 kwon3d v3.0을 이용하였다. 본 실험은 피험자 스스로 클럽의 특성에 따라 스윙의 속도를 달리 하기 때문에 스윙의 시간이 달라지며 어느 정도 클럽이 강성에 따라 스윙시간이 빨라지는 결과로 나타났다. 이것은 피험자가 샤프트가 강성(stiffness)에 따라 스윙 속도를 빨리 하게 되는 원인이 되는 것으로 생각된다. 어깨의 각변위는 클럽이 regular의 경우 임팩트에서 각속도를 계속 유지하고 있으며 stiff, x-stiff의 경우에는 어깨의 움직임이 임팩트에서 급격하게 감소되는 것을 알 수 있다. 이것은 팔의 동작과 클럽의 힘을 크게 하기 위한 동작으로 생각된다. 어깨 각속도는 클럽이 stiff할수록 각속도가 큰 감속하는 것으로 나타났다. 손목속도는 regular 클럽의 경우 손목의 감속이 늦게 되고 임팩트에서 손목의 감속이 적게 하는 것으로 나타났으며 stiff와 x-stiff의 클럽에서 임팩트 시에 순간적인 감가속으로 인해 클럽의 속도를 증가시키고 있다. 임팩트 시에 손목의 감가속은 클럽헤드의 임팩트 시 속도를 증가시키는 결과를 보였다. 클럽헤드는 regular 클럽이 임팩트전에는 속도 증가가 커지는 결과와 일치된 결과를 보이고 있다.
Purpose: This study was conducted in order to investigate the kinematic gait parameter of lower extremities with different gait conditions (level walking, stair, ramp) in hemiplegic patients. Methods: Ten hemiplegic patients participated in this study and kinematic data were measured using a 3D motion analysis system (LUKOtronic AS202, Lutz-kovacs-Electronics, Innsbruk, Austria). Statistical analysis was performed using one-way repeated measure of ANOVA in order to determine the difference of lower extremity angle at each gait phase with different gait conditions. Results: Affected degree of ankle joint in the heel strike phase showed significant difference between level walking and climbing stairs, and toe off phase showed significant difference between level walking and climbing stairs, ramps, and climbing stairs. Affected degree of knee joint showed no significant difference in all attempts. Affected degree of hip joint in the toe off phase showed significant difference between level walking, ramps and stairs, and climbing ramps. Swing phase showed significant difference between sides for level walking and stairs, climbing ramps. Affected ankle joint of heel strike and toe off, and affected hip joint of toe off and the maximum angle of swing phase in the angle was increased. Unaffected side of the ankle joint, knee joint, and hip joint showed a significant increase in walking phase. Conclusion: These findings indicate that compared with level walking, different results were obtained for joint angle of lower extremity when climbing stairs and ramps. In hemiplegia patient's climbing ramps, stairs, more movement was observed not only for the non-affected side but also the ankle joint of the affected side and hip joint. According to these findings of hemiplegic patients when climbing stairs or ramps, more joint motion was observed not only on the unaffected side but also on the affected side compared with flat walking.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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