• 제목/요약/키워드: 4-DOF

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허리 관절을 갖는 4족 로봇의 효율적인 걸음새 생성 방법 (An Efficient Gait Generation Method for Quadruped Robot with Waist Joints)

  • 김동섭;최윤호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.466-472
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    • 2013
  • 본 논문에서는 4족 로봇의 허리 관절을 이용하여 보행시 발생하는 몸체의 흔들림을 최소화하는 걸음새 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 4족 로봇의 기하학적 모델을 이용하여 몸체의 기울기에 따른 몸체의 힙(hip) 좌표를 계산하고, 이를 2자유도(Digree of Freedom: DOF)를 갖는 허리 관절을 이용하여 4족 로봇의 무게중심(Center of Gravity: CoG)을 이동시킴으로써 몸체의 흔들림을 최소화한다. 이 때, 로봇의 걸음새는 물결 걸음새(wave gate)를 이용하여 보행한다. 마지막으로, 4족 보행 로봇의 모의 실험을 통해 기존 방법과 비교함으로써 본 논문에서 제안한 방법의 효용성을 검증한다.

A new 3D interface element for three dimensional finite element analysis of FRP strengthened RC beams

  • Kohnehpooshi, O.;Noorzaei, J.;Jaafar, M.S.;Saifulnaz, M.R.R.
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제4권4호
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    • pp.257-271
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    • 2011
  • The analysis of interfacial stresses in structural component has been the subject of several investigations but it still requires more effort and studies. In this study a general three-dimensional interface element has been formulated for stress and displacement analyses in the interfacial area between two adjacent plate bending element and brick element. Interface element has 16 nodes with 5 degrees of freedom (DOF) in each node adjacent to plate bending element and 3 DOF in each node adjacent to brick element. The interface element has ability to transfer three translations from each side of interface element and two rotations in the side adjacent to the plate element. Stiffness matrix of this element was formulated and implemented in three-dimensional finite element code. Application of this element to the reinforced concrete (RC) beam strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) including variation of deflection, slip between plate and concrete, normal and shear stresses distributions in FRP plates have been verified using experimental and numerical work of strengthened RC beams carried out by some researchers. The results show that this interface element is effective and can be used for structural component with these types of interface elements.

3D 가상현실기반의 발표훈련시스템 (Presentation Training System based on 3D Virtual Reality)

  • 정영기
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권4호
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    • pp.309-316
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    • 2018
  • 본 연구에서는 실제와 같은 가상발표환경을 구현하여 실전에서 자신감 있게 발표할 수 있도록 도와주기 위한 3D 가상현실기반의 발표훈련시스템을 제안한다. 제안시스템은 발표자의 음성과 행동을 실시간으로 분석하여 가상공간의 청중들에게 반영되게 함으로서 사실감 있고 몰입도 높은 발표 및 면접 환경을 제공하였다. 발표자는 6DOF Tracking이 되는 HMD와 VR Controller를 착용하고 Kinect를 이용하여 가상공간 속에서의 시점 변화 및 인터랙션을 줄 수 있으며 가상공간은 사용자가 설정한 다양한 환경으로 변경이 가능하도록 하였다. 발표자는 가상공간 속에 별도로 제공되는 뷰에 표시된 프리젠테이션 파일 및 스크립트를 보며 내용 숙지 및 발표 숙달 연습을 하게 된다.

인스턴트커피 제조를 위한 커피추출조건 최적화 (Optimization of Coffee Extract Condition for the Manufacture of Instant Coffee by RSM)

  • 고봉수;임상호;한성희
    • 한국식품영양학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.319-325
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    • 2017
  • 본 연구에서는 상업적으로 가장 많이 쓰는 커피 추출기인 2단계 퍼콜레이터를 사용하여 인스턴트커피를 제조하기 위한 커피추출조건을 최적화하였다. 반응표면분석을 위한 수학적 모델식을 구하기 위해 중심합성계획법이 사용되었고, 구해진 모델식에서는 커피추출액의 추출 수율과 추출액의 전반적인 기호도가 3가지 요인(추출기의 급수온도, 추출배수, 추출시간)의 2차식으로 표현되었다. 반응표면분석의 결과를 바탕으로 40% 이상의 수율을 보이는 범위에서, 추출수율과 전반적인 기호도를 최대로 하는 최적 커피 추출 조건은 급수온도 $163^{\circ}C$, 추출배수 4.3 및 추출시간 27분이었다. 이 결과는 산업에서 경쟁력 있는 인스턴트 커피 제조를 위한 커피 추출 조건에 대한 기초 자료를 제공한다.

여자유도를 이용한 상지 착용형 로봇의 메커니즘 설계 (Redundant Design of Wearable Robot Mechanism for Upper Arm)

  • 이영수;홍성준;장혜연;장재호;한창수;한정수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.134-141
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    • 2009
  • Recently, many researchers have tried to develop wearable robots for various fields such as medical and military purposes. We have been studying robotic exoskeletons to assist the motion of persons who have problems with their muscle function in daily activities and rehabilitation. The upper-limb motions (shoulder, elbow and wrist motion) are especially important for such persons to perform daily activities. Generally for shoulder motion 300F is needed to describe its motion(extension/flexion, abduction/adduction, internal/external rotation) but we have used a redundant actuator thus making a 4 DOF system. In this paper, we proposed the mechanism design of the exoskeleton which consists of 4-DOF for shoulder and 1-DOF for elbow robotic exoskeleton to assist upper-limb motion. Then we compared the new mechanism design and prototype mechanism design. Here we also analyze the proposed system kinematically to find out and to avoid the singular point. This research will ensure that the proposed wearable robot system make human's motion more powerfully and more easily.

Study on post-flutter state of streamlined steel box girder based on 2 DOF coupling flutter theory

  • Guo, Junfeng;Zheng, Shixiong;Zhu, Jinbo;Tang, Yu;Hong, Chengjing
    • Wind and Structures
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    • 제25권4호
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    • pp.343-360
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    • 2017
  • The post-flutter state of streamlined steel box girder is studied in this paper. Firstly, the nonlinear aerodynamic self-excited forces of the bridge deck cross section were investigated by CFD dynamic mesh technique and then the nonlinear flutter derivatives were identified on this basis. Secondly, based on the 2-degree-of-freedom (DOF) coupling flutter theory, the torsional amplitude and the nonlinear flutter derivatives were introduced into the traditional direct flutter calculation method, and the original program was improved to the "post-flutter state analysis program" so that it can predict not only the critical flutter velocity but also the movement of the girder in the post-flutter state. Finally, wind tunnel tests were set to verify the method proposed in this paper. The results show that the effect of vertical amplitude on the nonlinear flutter derivatives is negligible, but the torsional amplitude is not; with the increase of wind speed, the post-flutter state of streamlined steel box girder includes four stages, namely, "little amplitude zone", "step amplitude zone", "linearly growing amplitude zone" and "divergence zone"; damping ratio has limited effect on the critical flutter velocity and the steady state response in the post-flutter state; after flutter occurs, the vibration form is a single frequency vibration coupled with torsional and vertical DOF.

Preliminary tests of a damaged ship for CFD validation

  • Lee, Sung-Kyun;You, Ji-Myoung;Lee, Hyun-Ho;Lim, Tae-Gu;Rhee, Shin-Hyung;Rhee, Key-Pyo
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.172-181
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    • 2012
  • One of the most critical issues in naval architecture these days is the operational safety. Among many factors to be considered for higher safety level requirements, the hull stability in intact and damaged conditions is the first to ensure for both commercial and military vessels. Unlike the intact stability cases, the assessment of the damaged ship stability is very complicated physical phenomena. Therefore it is widely acknowledged that computational fluid dynamics (CFD) methods are one of most feasible approaches. In order to develop better CFD methods for damaged ship stability assessment, it is essential to perform well-designed model tests and to build a database for CFD validation. In the present study, free roll decay tests in calm water with both intact and damaged ships were performed and six degree-of-freedom (6DOF) motion responses of intact ship in regular waves were measured. Through the free roll decay tests, the effects of the flooding water on the roll decay motion of a ship were investigated. Through the model tests in regular waves, the database that provides 6DOF motion responses of intact ship was established.

외란에 강인한 정밀공중물자수송시스템 연착륙 알고리즘 설계 (Design of a Robust Precision Aerial Delivery System Soft Landing Algorithm)

  • 김태욱
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.77-87
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    • 2022
  • PADS(Precision Aerial Delivery System)은 원형 낙하산을 이용한 공중 물자수송 시스템의 낮은 착륙 정확도를 개선해줄 수 있는 장비로 AGU(Airborne Guidance Unit)을 장착하여 원하는 목적지로 안전하게 물자를 수송할 수 있다. 현재 외국에서 개발된 PADS 성능은 착륙 정확도가 CEP50 100m 범위로 보고되고 있으나 실제 지형 및 기상환경에 따라 많은 차이를 보인다. 산악지역이 많은 국내 환경에서는 국부적인 지형변화에 따른 풍향, 풍속 변화가 심하고 이는 착륙 정밀도에 영향을 미친다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 PADS의 6DOF 비선형 모델링을 기반으로 HILS(Hardware In the Loop Simulation)를 구축하여 바람 환경에서 Ram air parachute의 기동 특성을 분석하였다. 이러한 기동 특성을 고려하여 EM(Energy Management) 기동과 FA(Final Approach) 기동을 포함한 정밀 연착륙 알고리즘을 설계하였다. PADS 시뮬레이션 결과 CEP50 40m 이내로 정밀 연착륙이 가능하였으며, 향후 이러한 연구 결과를 바탕으로 실제 PADS 투하시험을 통하여 정밀 공중 물자수송 시스템에 적용될 수 있을 것이다.