• 한국항해항만학회지
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• 제27권5호
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• pp.451-458
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• 2003

일반적으로 메타센터높이가 작은 선박이나 고속선의 경우에는 조종운동 시 큰 횡동요각을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이러한 선박의 조종성능 예측 시에는 조종운동에 횡동요의 영향을 고려해야만 보다 정확한 결과를 얻을 수가 있다 즉, 조종운동을 다루는 전후동요, 좌우동요, 선수동요에 횡동요를 포함시키는 4자유도 운동방정식이 요구된다. 본 연구에서는 지금까지 여러 연구자들에 의해 제안되어 있는 4자유도 조종운동 수학모델을 검토 분석하고, 이들 실험자료를 재정리하여 보다 간결하고 실용적인 새로운 수학모델을 제안한다. 아울러 기존의 복잡한 수학모델과 새로운 수차모델에 의한 조종운동 시뮬레이션을 각각 수행하고 그 결과를 비교 검토하여 본 연구에서 제안한 수학모델의 유용성을 검증한다.

• 문화기술의 융합
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• 제1권1호
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• pp.73-77
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• 2015

기존의 스포츠 시뮬레이터 제품들은 모션 플랫폼의 운동과 간단한 시각적 콘텐츠를 이용한 실감 표현에 집중되어 있고 놀이위주의 적용에 국한되어 있어, 사용자가 체감할 수 있는 오감 자극효과가 낮아 고실감 적용에는 부족하며, 전문 콘텐츠 부재로 인해 교육용 스포츠 시뮬레이터로서의 적용은 아직 어렵다. 본 연구에서는 다종목 교환이 가능한 다축 공통 플랫폼과 교환식 스포츠 모듈로 분리하여 공통 플랫폼의 운동 자유도를 4자유도(Surge, Sway, Heave, Yaw) 운동을 할 수 있도록 스포츠 플랫폼을 설계하였다. 이 플랫폼은 안정성을 보장하고 간섭을 최소화하는 데 목적이 있다. 이 플랫폼에 탑재되는 교환식 스포츠 모듈의 운동 자유도는 2자유도(Roll, Pitch)로 승마, 요트와 같은 다양한 운동이 적용이 가능하고, 독립적인 회전 2자유도의 체감형 시뮬레이터의 구현이 가능하도록 하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권4호
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• pp.28-36
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• 2006

본 연구에서는, 팔의 4가지 운동을 구별할 수 있는 계측 시스템과, 구별된 팔의 운동 위치를 추정할 수 있는 제어 알고리즘에 관하여 기술한다. 먼저 4가지(굽히기와 펴기, 내전과 외전) 운동을 구별하기 위해 굽혀진 정도를 측정할 수 있는 전기 저항 형태의 굽힘 센서를 사용한다. 이 센서를 왼팔의 상완 이두근과 오구완근에 1개씩 부착한다. 부착된 두 개의 센서로부터 출력되는 신호는 증폭기와 필터 등으로 구성된 계측 시스템을 통과한다. 이 시스템에서는 상완이두근에 부착된 센서 신호는 굽히기와 펴기 운동 중에서만 On/OFF 작동을 하도록 하고, 오구완근에 부착된 센서 신호는 모든 운동에 작동하도록 설계하였다. 이렇게 출력된 신호들로부터 4가지 운동은 구별하여 출력하고, 출력된 신호들로부터 팔의 운동 위치를 측정한다. 마지막으로, 제안된 알고리즘의 효용성을 입증하기 위해 RC 서보 모터와 포텐션미터로 구성된 2자유도의 인공팔을 제작하여 실험한다. 실험을 통해 인공 팔의 위치는 모터의 회전 관성, 센서의 노이즈 등으로 실제 팔의 위치와 차이가 발생하였다 이 오차를 감소하기 위해 오차값과 오차의 변화값에 근거한 퍼지 PID 제어기를 사용하였고, 이로써 오차가 5도 이내로 감소되었다.

• 전기의세계
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• 제36권5호
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• pp.316-325
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• 1987

다각 보행 로보트의 세부 개발 분야로는 다음과 같이 세가지로 나눌 수 있다. (1) 기계적 구조 분야-3축 자유도를 갖는 다리의 구조, 에너지 효율을 고려한 다리의 구조, 역학 및 운동학의 분석, 모델화등 (2) 제어분야-다리의 시퀀스 결정, 각 다리의 서보 제어, 균형 및 안정도 유지, 속도제어 (3) 지능 및 센서 분야-장애물 인식, 경로의 판단, 장애물 통과시 다리의 위치 결정 본고에서는 제어분야와 관련하여 걸음새(gait)의 종류 및 표시방법에 대해서 2장에서 언급하고, 3장에서 1각 및 2각 제어 알고리즘을 통해 역학(dynamics)이 고려된 다리의 시퀀스 제어에 관해서 알아보며, 4각 이상의 다각 로보트에 대한 제어문제 및 제어기법에 대하여 4장에서 기술하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1990년도 추계학술대회논문집; 한양대학교, 서울; 24 Nov. 1990
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• pp.143-147
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• 1990

자동차는 주행시에 노면가진으로 인하여 진동을 받게 되는 데 이러한 진동 은 운전자의 승차감을 저하시킬 뿐만 아니라 화물과 차량 부품을 파손시키 는 원인이 되기도 한다. 노면가진력은 주로 현가장치를 통하여 차량에 전달 되어 차량의 진동을 유발하게 되므로 승차감을 향상시키려면 노면가진을 효 과적으로 차단할 수 있도록 현가장치를 설계하여야 한다. 이를 위하여 본 논 문에서는 차량을 현가장치의 형식에 따라 3가지 종류로 구분한 다음 각각을 12자유도로 모델링하여 노면이 불규칙(random)한 도로를 주행할 때의 승용 차의 진동을 해석하고, 현가스프링의 강성과 쇼크 압소바의 감쇠 값이 자체 수직 가속도 유효치(rms value)와 현가장치 유효행정(rms stroke length)에 미치는 영향을 분석하였다. 차량의 운동방정식은 현가장치의 비선형 특성을 고려하였기 때문에 미소 각 운동의 가정에도 불구하고 비선형 방정식이 된 다. 운동 방정식의 해는 4차 Runge-Kutta 적분법을 사용하여 수치해석으로 구하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.1-9
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• 2011

자기부상열차가 중 저속 및 초고속 주행 시 차량의 주행특성 및 교량의 동적 응답 결과를 제시하고자 한다. 수직 자유도 및 회전 자유도를 포함한 10자유도 자기부상열차에 대한 운동방정식을 유도하고, 모드 중첩법을 이용하여 교량의 운동방정식을 구성하였다. 또한 제어 방법으로 UTM01제어기법을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 해석 예제로 노면조도, 가이드웨이의 처짐비, 차량 속도 등이 교량의 처짐과 차량의 부상공극 및 여러 가지 변수에 미치는 영향을 파악하였다. 부상공극은 조도의 조건에 따라 그 차이가 확연히 드러나고 또한 자기부상열차의 속도가 증가함에 따라 부상공극이 증가함을 알 수 있었다. 그리고 자기부상열차가 중, 저속 주행 시에는 교량에 대한 영향이 미비하지만 초고속 주행 시 교량에 대한 동적확대계수가 큰 값을 보여주었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.363-378
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• 2009

이 논문은 주어진 설계 조건과 제한 조건하에서 2족 보행로봇을 설계하고 제작하는 과정을 제시하며, GCSE의 상호작용 설계과정 모형에 근거하였다. 2족 보행 로봇은 보행하는데 총 5개의 관절을 사용하여 이동한다. 양쪽 발목, 양쪽 무릎 관절에 각각 하나씩의 자유도를 갖고 골반 부분에 한 개의 자유도를 갖는 구조이며, 제작된 로봇은 회전운동만으로 움직이는 5자유도를 갖는 2족 보행로봇이다. 보행 로봇은 구동을 제어하는 마이크로컨트롤러 보드와 직접 구동을 수행하는 모터로 구성된다. 제작된 로봇은 두발로 걷는 로봇인 만큼 안정적인 보행 동작의 시현과 주변 물체를 탐색하고 인식하여 특정한 동작을 수행하는 것을 최종 목표로 하였다. 제작된 보행로봇을 주어진 4가지 모드에 따라 구동하였는데, 성공적으로 동작하였다. 설계 및 제작과정을 통하여 여러 기술을 통합적으로 생각하고 종합적으로 접근하는 방법을 배울 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권4호
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• pp.244-254
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• 1991

본 연구에서는 심해용 Guyed Toewer 계류선의 해저면과의 경계조건을 고려한 동적해석 방법을 제시하였다. 가상일의 원리와 유한요소법을 사용하여 기본식을 유도하였으며 케이블의 기하학적 비선형성을 고려하였다. 지점운동에 대한 정적 및 동적효과를 고려하기 위하여 모든 시스템매트릭스를 자유도에 관계되는 성분 및 지점운동과 관계되는 성분으로 분할하여 운동방정식을 유도하였다. 유체의 항력과 관성력은 Morrison식을 사용하였으며 비선형운동방정식의 해는 Newton-Raphson 방법과 New-mark-$\beta$방법을 사용하여 구하였다. 그 결과 Tower 운동에 의한 계류선의 거동을 용이하게 해석할 수 있었다. 수치해석예를 통하여 본 연구에서의 해석방법의 타당성을 입증하였으며, 본 해석방법은 케이블구조의 동적해석에 여러모로 적용할 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.99-107
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• 2013

본 논문에서는 조종이 미숙한 일반인을 위한 모의운전장치로서 보트 운항능력 확보를 위한 레저보트 시뮬레이터 개념설계에 관한 연구를 수행하였다. 레저보트 조종시뮬레이터 요구조건을 도출하기 위하여 국내 외 해양레저산업의 현황을 분석하고 레저보트와 관련된 사고유형과 국내 해양레저관련 제도와 법규에 대하여 분석하였다. 레저보트 보유현황을 기반으로 20 ft 및 40 ft급 파워보트를 개발대상 선박으로 선정하였으며, 실제 레저보트의 운항환경과 동일한 환경을 구현하여 훈련의 집중도와 현실감을 최대화 할 수 있도록 레저보트 시뮬레이터를 설계하였다. 특히, 레저보트의 운항특성 및 운동특성을 보다 정확히 구현하기 위하여 선박의 형상특성과 해상상태가 반영된 파워보트의 6자유도 운동 수학모형을 개발하여서, 파도 바람 조류 등 외란 중 운동을 재현하는 조종자용 6자유도 모션플랫폼을 적용하여 훈련의 현실감을 극대화 할 수 있도록 레저보트 시뮬레이터를 설계하였다. 조종면허, 조종숙련도 향상을 위하여 국내 조종면허제도와 수상레저안전법, 해상교통안전법 등을 분석하여 교육 시나리오를 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.295-300
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• 1990

역 운동학 문제는 로보트 매니퓰레이터 제어에서 중요한 관점이 되어 왔다. 본 논문에서는 Jacobi 제어 기법을 실현하기 위하여 Hopfield, Tank의 신경회로망 모델을 사용하였다. 뉴런의 상태는 매니퓰레이터의 관절 속도를 나타내고, 연결강도는 Jacobi 행렬의 값으로 결정되어 진다. 회로망의 에너지 함수는 실제 관절 속도와 원하는 관절 속도간의 최소 자승 오차와 대응하도록 구성한다. 매 샘플링에서 연결 강도와 뉴런의 상태는 현재의 관절위치값에 따라서 변한다. 여유 자유도를 가지는 평면 매니퓰레이터에 대한 역 운동학 해를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 구하였다.