• 제목/요약/키워드: 6 Degree Freedom Motion

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다양한 수직방향 무게중심을 고려한 사항 중 탱커 선체에 작용하는 유체력에 관한 연구 (Study on Hydrodynamic Forces Acting on Tanker Hull with Consideration of Various Vertical Centers of Gravity in Drift Test)

  • 박태출;이성욱;백광준;문성호
    • 한국해양공학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.433-439
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    • 2018
  • An investigation was conducted to determine whether the changes in the maneuvering forces and moments acting on a hull could be affected by changing the vertical center of gravity (VCG) of a tanker. The changes in the hydrodynamic forces and moment acting on a hull according to the restraint conditions of motion were examined using CFD for cases where the VCG was located at the design draught (100% of draught), under the design draught (75% of draught), and at half of the design draught (50% of draught). The following motion restraint conditions were selected: (1) fixed restraints for everything; (2) heave, pitch, and roll free restraint; and (3) heave and pitch free restraints. It was found that restraint condition (2) had the best agreement with the model experiment results. In addition, it was found that the hydrodynamic forces and moment acting on the hull with restraint condition (2) could be greatly affected in the model tests and CFD calculations by the various configurations for the vertical center of gravity of the hull. Finally, it was concluded that the location of the vertical center of gravity of the hull could be an important factor when more accurate hydrodynamic maneuvering forces and moment are estimated.

손 제스터 인식을 이용한 실시간 아바타 자세 제어 (On-line Motion Control of Avatar Using Hand Gesture Recognition)

  • 김종성;김정배;송경준;민병의;변증남
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권6호
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    • pp.52-62
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    • 1999
  • 본 논문에서는 가상 환경에서 움직이는 인체 Avatar의 움직임을 인간의 가장 자연스러운 동작의 하나인 손 제스처를 이용하여 실시간으로 제어하는 인식 시스템의 구현에 관하여 상술한다. 동적 손 제스처는 컴퓨터와 제스처를 사용하는 사람과의 상호 연결 수단이다.가상공간 상에서의 자연스러운 움직임을 표현하기 위해 32개의 자유도(DOF)를 가진 인체 아바타를 구성하였으며, 정지, 전후좌우로 한 걸음 이동, 걷기, 달리기, 좌우로 회전, 뒤로 돌기, 물건 잡기의 동작 모드를 정의하여 가상공간 상의 인체 아바타는 미리 설정된 손 제스처에 따라 실시간에 따라 실시간으로 3차원공간상에서 움직일 수 있다. 실시간의 인체 아바타 이동에는 역 기구학과 기구학을 혼용하여 적용하였으며, 사이버 터치를 착용한 사용자의 손 제스처 인식에는 인공 신경망 이론과 퍼지 이론을 도입하여 실시간 인식이 가능하였다.

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컴퓨터 그래픽 모델을 이용한 족부 관절의 생체역학적 해석 (Biomechanical Analysis of Human Foot Joints by Using Computer Graphic-Based Model)

  • 서민좌;김시열;조원학;최현창;최현기
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.495-500
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 컴퓨터 그래픽 모델을 사용하여 보행 시 족부 관절의 기구학적 특성을 알아보는 것이었다. 모델에서 모든 관전은 단일중심(monocentric), 1 자유도 힌지 관절로 구성되었다. 보행 시 족부의 모션데이터는 4대의 카메라를 사용한 모션측정기로 얻었으며, 이 모션데이터를 피험자의 밭의 크기에 맞게 스케일링된 모델에 입력하여 시뮬레이션을 수행하였다. 첫 번째 발목발허리관절(tarsometatarsal joint)의 운동 범위(range of motion)는 $-8^{\circ}\;\~\;-13^{\circ}$ 이었으며, 발허리발가락관절(metatarsophanlangeal joint)에서의 운동범위는 $-13^{\circ}\;\~\;-48^{\circ}$ 이었다. 발목발허리관절과 발허리발가락관절에서의 기구학적인 데이터는 이전 연구와 비교했을 때 비슷한 경향을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 제시하는 컴퓨터 그래픽을 기반으로 한 족부 모델링은 족부 관절의 생체역학적 해석을 위한 유용한 방법이라 할 수 있을 것이다.

비수직 입사 비상관 지진파에 의한 원전 시설물의 지진 응답 (Earthquake Responses of Nuclear Facilities Subjected to Non-vertically Incidental and Incoherent Seismic Waves)

  • 이진호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.237-246
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    • 2022
  • Based on the random-vibration-theory methodology, dynamic responses of nuclear facilities subjected to obliquely incidental and incoherent earthquake ground motions are calculated. The spectral power density functions of the 6-degree-of-freedom motions of a rigid foundation due to the incoherent ground motions are obtained with the local wave scattering and wave passage effects taken into consideration. The spectral power density function for the pseudo-acceleration of equipment installed on a structural floor is derived. The spectral acceleration of the equipment or the in-structure response spectrum is then estimated using the peak factors of random vibration. The approach is applied to nuclear power plant structures installed on half-spaces, and the reduction of high-frequency earthquake responses due to obliquely incident incoherent earthquake ground motions is examined. The influences of local wave scattering and wave passage effects are investigated for three half-spaces with different shear-wave velocities. When the shear-wave velocity is sufficiently large like hard rock, the local wave scattering significantly affects the reduction of the earthquake responses. In the cases of rock or soft rock, the earthquake responses of structures are further affected by the incident angles of seismic waves or the wave passage effects.

중량물의 동적 거동에 미치는 크레인 붐(boom)의 탄성 영향 분석 (Analysis of an Elastic Boom Effect on the Dynamic Response of a Cargo)

  • 박광필;차주환;이규열
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권3호
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    • pp.421-429
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    • 2010
  • In this paper, in order to analyze the dynamic response of a floating crane when it lifts a heavy cargo, the boom of the floating crane is considered as an elastic beam. The boom is divided into elements based on finite element formulation and the floating frame of reference formulation and nodal coordinates are employed to model the boom as a flexible body. As an extension of the previous study, in order to consider spatial motion in waves, the coupled equations of motions of the 6 degree of freedom (DOF) floating crane and 6 DOF cargo are developed based on the flexible multibody system dynamics. The 3 dimensional deformation of the elastic boom is considered with 18 DOF. The dynamic simulation of the floating crane and the cargo is performed under regular wave conditions with various cargo weights. Finally, the effects of the elastic boom on lifting cargo are discussed by comparing the simulation results between the elastic boom and a rigid boom.

공압인공근육을 이용한 조작기 위치의 강인제어 (Robust Control of the Position of a Manipulator Using Pneumatic Artificial Muscle)

  • 박노철;양현석;박영필
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권6호
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    • pp.1882-1892
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    • 1996
  • This paper is concerned with the position control of the ond degree-of freedom manipulator using pneumatic artificial muscle actuator which is built to have a proper compliance. For t his pneumatic artificial muscle actuator though, it is difficult to make an effective control scheme due to the nonlinearity and uncertainties on the dynamics of the actuator. In this paper, a third-order equation of motion is derived for the actuator including the dynamics of the pneumatic servovalve. Later, various modeling uncertainties due to the nonlinearity and unmodeled dynamics of the servo vlave and the actuator are taken care of, as a trade-off between the closed-loop performance of the controlled system and its robustness to uncertainties. A controller using .mu. synthesis thchnique is designed, and robust performance against measurement noise, various modeling uncertainties due to the dynamics of the servo valve and actuator is achieved. The effectiveness of the proposed control methods is illustrated through simulations and experiments.

헬리콥터 전기체에서 발사되는 유도무기 공력 모사 (Aerodynamic Simulation of Air-Launched Missiles from a Complete Helicopter)

  • 이희동;권오준;이범석;노경호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1097-1106
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    • 2011
  • 제자리 비행하는 헬리콥터 전기체 형상으로부터 발사되는 유도무기 운동을 모사하기 위해 비정렬 중첩격자기법을 6자유도 운동 기법과 연계하여 비정상 해석을 수행하였다. 주로 터, 꼬리로터, 그리고 유도무기를 포함하는 동체로 구성되는 헬리콥터 전기체 형상에 대한 비정상 해석을 수행하였으며, 6자유도 운동 기법을 이용하여 헬리콥터에서 발사되는 유도 무기의 초기 발사 거동을 예측하였다. 발사위치 및 유도무기의 추력크기에 따른 발사거동을 비교하였으며, 주로터에서 발생하는 비정상 내리흐름에 따른 유도무기의 비행 특성을 분석하였다.

OHC형 캠-밸브 기구의 최적 캠 형상설계 및 실험적 검증 (Optimum Cam Profile Design and Experimental Verification on an OHC Type Cam-valve System)

  • 김성훈;김원경;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2049-2058
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    • 1992
  • 본 연구에서는 OHC형 캠-밸브 기구의 6자유도 집중 질량계 모델을 기본으로 하고, 밸브변위와 선회종동자(oscillating-follower or finger-follower)의 동적 스트 레인을 측정하여 모델의 타당성을 검증하고, 또 최적화 기법을 도입하여 밸브 개폐시 기, 밸브변위 그리고 최소 접촉력 등을 구속조건으로 주고 캠과 종동자 사이의 최대 접촉력을 최소화 시키도록 최적 캠 형상을 설계하였다. 그리고 설계된 캠을 정밀 가 공하여 최적화 설계의 타당성 및 접촉력을 실험을 통하여 검증하였다.

동적 교전 시나리오에서 지상 추적 레이다에 대한 이탈방사체의 효과적 재밍/기만 영역 분석 (Evaluation of Effective Jamming/Deception Area of Active Decoy against Ground Tracking Radars on Dynamic Combat Scenarios)

  • 임재원;이상엽;고일석;백청;이승수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.269-278
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    • 2017
  • 플랫폼과 이탈방사체가 동적인 상태에 있는 교전 시나리오에서 지상 추적 레이다에 대한 이탈방사체의 재밍/기만 효과를 분석한다. 플랫폼의 운동과 주변 간섭 유동장에 따른 이탈방사체의 궤적을 6자 유도 운동 방정식을 이용하여 해석한다. 실제적인 교전 시나리오에서 플랫폼과 이탈방사체의 운동 변화 및 이탈방사체의 RF 성능 변화에 따른 지상 추적 레이다에 대한 재밍 성능을 분석하며, 효과적인 지상 추적 레이다 기만을 위한 이탈방사체의 재밍 영역을 도출한다.

The effect of small forward speed on prediction of wave loads in restricted water depth

  • Guha, Amitava;Falzarano, Jeffrey
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제6권4호
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    • pp.305-324
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    • 2016
  • Wave load prediction at zero forward speed using finite depth Green function is a well-established method regularly used in the offshore and marine industry. The forward speed approximation in deep water condition, although with limitations, is also found to be quite useful for engineering applications. However, analysis of vessels with forward speed in finite water depth still requires efficient computing methods. In this paper, a method for analysis of wave induced forces and corresponding motion on freely floating three-dimensional bodies with low to moderate forward speed is presented. A finite depth Green function is developed and incorporated in a 3D frequency domain potential flow based tool to allow consideration of finite (or shallow) water depth conditions. First order forces and moments and mean second order forces and moments in six degree of freedom are obtained. The effect of hull flare angle in predicting added resistance is incorporated. This implementation provides the unique capability of predicting added resistance in finite water depth with flare angle effect using a Green function approach. The results are validated using a half immersed sphere and S-175 ship. Finally, the effect of finite depth on a tanker with forward speed is presented.