• 제목/요약/키워드: 6축

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로봇용 6축 힘/모멘트 센서를 위한 고성능측정기 개발 (Development of High-Precision Measuring Device for Six-axis Force/Moment Sensor)

  • 신희준;김갑순
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.46-53
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    • 2007
  • This paper describes the development of a high-precision measuring device with DSP (digital signal processor) for the accurate measurement of the 6-axis force/moment sensor mounted to a humanoid robot's ankle. In order to walk on uneven terrain safely, the foot should perceive the applied forces Fx, Fy, and Fz and moments Mx, My, and Mz to itself, and control the foot using the measured them. The applied forces and moments should be measured from two 6-axis force/moment sensors mounted to the feet, and the sensor is composed of Fx sensor, Fy sensor, Fz sensor, Mx sensor, My sensor and Mz sensor in a body (single block). In order to acquire output values from twelve sensors (two 6-axis force/moment sensor) accurately, the measuring device should get the function of high speed, and should be small in size. The commercialized measuring devices have the function of high speed, unfortunately, they are large in size and heavy in weight. In this paper, the high-precision measuring device for acquiring the output values from two 6-axis force/moment sensors was developed. It is composed of a DSP (150 MHz), a RAM (random access memory), amplifiers, capacities, resisters and so on. And the characteristic test was carried out.

외력에 반응하는 인간형 로봇의 머리를 위한 6 축 힘/모멘트 센서 개발 (Development of 6-axis Force/moment Sensor for Humanoid Robot's Head Reacting to a External Force)

  • 김갑순
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권12호
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    • pp.78-84
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    • 2009
  • When external force is applied to humanoid robot's head, humanoid robot's neck is rotated to prevent the damage of it. So, robot's neck have to perceive forces (Fx of x-direction, Fy of y-direction and Fz of z-direction) and moments (Mx of x-direction, My of y-direction and Mz of z-direction) using the attached 6-axis force/moment sensor. Thus, in this paper, 6-axis force/moment sensor was developed to sense the forces and moments applied to robot's head. The structure of 6-axis force/moment sensor was modeled newly, and it was designed using FEM software (ANSYS) and manufactured by attaching straingages on the sensing element, finally, the characteristic test of the sensor was carried out. As a result, it is confirmed that interference error is less than 3%. And, it is thought that the sensor can be used to measure the forces and the moments for humanoid robot's head.

인벌류트 기어펌프의 기어 편심에 따른 유동특성 (The effect of eccentricity between gear and housing in involute gear pump)

  • 김성훈;손혜민;이재천
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권6호
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    • pp.631-637
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    • 2013
  • 기어 끝단과 하우징 사이의 간극이 회전방향으로 편심된 인벌류트펌프에서 체적유량과 유량효율을 검토하였다. 해석은 k-e 모델을 이용하여 FLUENT/R-13을 사용하여 기어의 회전속도, 간극의 거리 및 출구압력이 주어져 있을 경우 난류유동을 해석하였다. 동심축과 편심축의 경우 체적유량을 비롯한 유동특성에 대해 독립변수들의 영향은 지속되었으나 회전방향에 대한 압력 분포는 서로 달라 편심의 경우 상류부에서 대부분의 압력이 상승하고 하류부의 압력은 거의 일정한 특성을 보였으며 편심의 영향이 클수록 이러한 현상은 심하게 나타났다. 편심펌프에서 유동특성은 최소 간극에 의존하며 체적유량 혹은 체적효율은 편심되기 전 동심축보다 크나 최소간극과 같은 크기의 동심펌프보다는 작다. 펌프에서 기어축의 편심에 의한 간극 축소는 펌프성능에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.

1축 자세제어실험 장비를 이용한 SIMC 기반 쿼드로터 Cascade 제어기 적용에 관한 연구 (Application of SIMC Based Quad-rotor Cascade Control by Using 1-axis Attitude Control Test-bench)

  • 최윤성;유영진;정진석;강범수
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.473-483
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    • 2015
  • 본 논문에서는 1축 자세제어실험 장비를 제작하여 쿼드로터 형 무인항공기에 적용할 단일입력-단일출력 Cascade 제어기 실험을 수행하였다. 해당 장비는 두 개의 모터와 프로펠러에 의해 자세변화가 가능한 시소 형태로 구현하였고, 무게 추를 변경하여 회전축을 중심으로 상하 무게중심 이동이 가능하도록 제작하였다. 개발한 장비를 통해 Cascade 구조를 가지는 PID(각도)-PID(각속도) 제어기를 구성하여 실험을 수행하였으며, PID 이득의 조정을 용이하게 하는 SIMC 제어기 이득 조정 기법을 Cascade 제어에 접목하였다. 이를 위해 Matlab-Simulink 환경 하에 2차 시간 지연 모델을 구축하여 시스템 변수 추정을 수행하였다. 기존의 SIMC 조정 기법 적용 과정을 수행하여 그 특성을 파악하고, 적용 과정의 안정성 문제를 고려하여 수정된 방안을 제시하였으며, 이를 1축 자세제어실험 장비에 적용하여 기존의 과정과 수정된 과정을 비교 실험하였다.

3축 가속도 센서를 이용한 실시간 걸음 수 검출 알고리즘 (Real-Time Step Count Detection Algorithm Using a Tri-Axial Accelerometer)

  • 김윤경;김성목;노형석;조위덕
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.17-26
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    • 2011
  • 본 논문에서는 3축 가속도 센서를 이용하여 사람이 보행 시 발생하는 센서 데이터를 획득하여 실시간 걸음 수 검출이 가능한 웨어러블 디바이스를 개발하였다. 피험자 59명을 대상으로 트레드밀에서 Actical 과 본 연구에서 개발된 디바이스를 착용 후 36분 동안 테스트 프로토콜에 따라 느리게 걷기, 걷기, 빠르게 걷기, 천천히 뛰기, 뛰기, 빠르게 뛰기 등의 다양한 걸음 속력에서 테스트를 진행하였다. 3축 가속도 센서의 X, Y, Z축 출력 값을 하나의 대표 값으로 처리하는 신호벡터크기(Signal Vector Magnitude : SVM)를 사용하였다. 또한 정확한 걸음 수를 검출하기 위해 휴리스틱 알고리즘(Heuristic Algorithm : HA)을 제안하고 적응적인 임계값 알고리즘(Adaptive Threshold Algorithm : ATA), 적응적인 잠금 구간 알고리즘(Adaptive Locking Period Algorithm : ALPA)을 제안한다. 실험결과 제안하는 알고리즘의 걸음 수 인식률은 97.34%로 Actical의 인식률(91.74%)보다 5.6%향상 되었다.

분리축방식 터보축 엔진의 정상상태 모사 및 실험연구 (A Steady-State Simulation and Experimental Study of Turboshaft Engine with Free Power Turbine)

  • 공창덕;기자영;고광웅
    • 한국추진공학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.84-90
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    • 1997
  • 다목적으로 활용할 수 있는 분리축방식의 터보축 엔진 개발을 위한 정상상태 해석 프로그램의 개발과 함께 동일한 형식의 가스터빈엔진 시험장치를 이용한 실험을 통해 프로그램의 해석결과와 비교, 그 타당성을 입증하였다. 실험에 이용된 시험장치는 1단 원심형 압축기, 인통형 연소기, 1단 원심형 압축기 터어빈 및 동력 터어빈으로 구성되어 있으며 출력은 3상 교류발전기를 통해 획득된다. 해석에 사용된 주요 구성품의 성능곡선은 시험장치 제작자로부터 획득된 자료를 이용하였으며, 경우에 따라 시험장치를 이용한 실험을 통하여 보정하였다. 시험장치를 이용한 실험결과를 프로그램 해석결과와 비교한 결과, 시험장치의 운용제한에 의해 실제 작동영역이 제한되기는 했으나, 압력비, 출력 등 주요 변수들에서 6% 미만의 오차를 보였다.

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Ray-tracing 기법을 이용한 축변위 그레고리안 안테나 설계 (The Axial-displaced gregorian antenna design using Ray-tracing Method)

  • 김춘원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.515-521
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    • 2014
  • 본 논문에서는 Ray-tracing 기법을 이용하여 그레고리안 안테나의 부반사판을 축변환 후 회전하여 급전혼으로 회귀되는 전파를 없애 이득 및 정재파비를 개선 시키고 부반사판의 크기와 전체적인 부피를 줄여 효율적인 구조를 갖는 축변위그레고리안 안테나를 설계하였다. 설계된 급전혼의 방사패턴을 이용하여 급전혼-부반사판-주반사판으로 전달되는 전파의 경로를 추적하여 주반사판 개구면에서의 전계분포를 구하고 이로부터 원거리 복사패턴을 계산하는 프로그램을 작성하여 안테나 성능을 최적화 하였다. 설계된 안테나는 CST와 제작 측정을 통해 계산결과와 비교하여 이득, 빔폭, 방사패턴, 부엽준위, 반사손실이 계산 결과와 매우 유사함을 확인함으로써 Ray-tracing기법에 대한 타당성을 검증하였다.