• 제목/요약/키워드: 9-axis sensor

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온도 경계층 측정용 열전대 센서 개발 (Development of Thermocouple Sensor for Thermal Boundary Layer Measurement)

  • 서종범;한상조
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권12호
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    • pp.983-990
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    • 2014
  • 본 연구에서는 등온 벽에서 가까이에 위치한 유동과 같이 온도 구배가 큰 곳에서 발생하는 전도오차를 줄이기 위해 새로운 열전대의 형상 설계 및 제작 방법을 제안하고자 한다. 전도오차를 줄이기 위하여 지름이 $79.9{\mu}m$인 열전대를 이용했으며, 아크 용접을 통해 제작된 상대적으로 접점이 큰 일반 열전대와 다른 butt-welded 열전대를 제작하기 위하여 용접용 5 축 장비가 고안됐다. 열전대의 단면을 맞닿게 하여 용접해 접합부위 크기를 최소화 했다. 온도 보정 실험을 통하여, 일반적인 형상의 열전대와 이 연구에서 제안하는 열전대의 온도 측정 결과가 동일함을 알 수 있었다. 접합부가 $79.9{\mu}m$ 지름을 가지는 butt-welded 열전대를 온도 경계층에 침투시켜서 전도에 의한 오차를 최소화하여 급격히 변하는 온도 경계층의 온도를 효과적으로 측정할 수 있게 되었다. 개발된 센서를 이용하여 선형 터빈 날개가 장착된 풍동에서 온도 경계층을 측정하였고, 측정된 결과를 Nusselt 수로 나타내었다.

Correlation between Weight Bearing Ratio and Functional Level for Development of Pressure Sensor Biofeedback in Stroke Patient

  • Moon, Young;Kim, Mi-Sun;Choi, Jong-Duk
    • 대한물리의학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.315-324
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    • 2014
  • PURPOSE: This study aimed to determine the correlation of weight bearing ability at the affected side with balance and gait abilities for the development of pressure biofeedback based equipment to stroke patients. METHODS: This study included 35 patients with stroke patient. The tests were conducted to determine the weight bearing ratio while pushing a step forward the affected side, static balance ability using the total length of COP(Center of pressure), sway velocity of COP, COP velocity at the X and Y axis. Functional reaching test (FRT), berg balance scale (BBS) were used to assess the dynamic balance ability and timed up and go test (TUG), 10m walk test (10mWT) were used assess the gait ability respectively. In order to determine the correlation between measured variables, bivariate correlation analysis was conducted. RESULTS: A significant correlation of the weight bearing ratio were shown with COP total length and velocity(r=-.34), Y-axis velocity(r=-.39), FRT(r=.42), BBS(r=.54), TUG (r=-.39), and 10m walking test (r=-.42). CONCLUSION: This study result showed that as patients with stroke had more weight bearing ratio at the affected side, not only their static and dynamic balance abilities increased more but also functional gait ability improved more. These results mean that, to improve stroke patients' static, dynamic balance ability and gait ability, weight bearing training with the affected side foot placed one step forward necessary for gaits are important.

스트레인게이지 타입 회전형 공구동력계 개발과 3축 정적 하중 검증 (Development of Strain-gauge-type Rotational Tool Dynamometer and Verification of 3-axis Static Load)

  • 이동섭;김인수;이세한;왕덕현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.72-80
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    • 2019
  • In this task, the tool dynamometer design and manufacture, and the Ansys S/W structural analysis program for tool attachment that satisfies the cutting force measurement requirements of the tool dynamometer system are used to determine the cutting force generated by metal cutting using 3-axis static structural analysis and the LabVIEW system. The cutting power in a cutting process using a milling tool for processing metals provides useful information for understanding the processing, optimization, tool status monitoring, and tool design. Thus, various methods of measuring cutting power have been proposed. The device consists of a strain-gauge-based sensor fitted to a new design force sensing element, which is then placed in a force reduction. The force-sensing element is designed as a symmetrical cross beam with four arms of a rectangular parallel line. Furthermore, data duplication is eliminated by the appropriate setting the strain gauge attachment position and the construction of a suitable Wheatstone full-bridge circuit. This device is intended for use with rotating spindles such as milling tools. Verification and machining tests were performed to determine the static and dynamic characteristics of the tool dynamometer. The verification tests were performed by analyzing the difference between strain data measured by weight and that derived by theoretical calculations. Processing test was performed by attaching a tool dynamometer to the MCT to analyze data generated by the measuring equipment during machining. To maintain high productivity and precision, the system monitors and suppresses process disturbances such as chatter vibration, imbalances, overload, collision, forced vibration due to tool failure, and excessive tool wear; additionally, a tool dynamometer with a high signal-to-noise ratio is provided.

장단기 메모리를 이용한 노인 낙상감지시스템의 정규화에 대한 연구 (Study of regularization of long short-term memory(LSTM) for fall detection system of the elderly)

  • 정승수;김남호;유윤섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1649-1654
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    • 2021
  • 본 논문에서는 고령자의 낙상상황을 감지할 수 있는 텐서플로우 장단기 메모리 기반 낙상감지 시스템의 정규화에 대하여 소개한다. 낙상감지는 고령자의 몸에 부착한 3축 가속도 센서 데이터를 사용하며, 총 7가지의 행동 패턴들에 대하여 학습하며, 각각 4가지는 일상생활에서 일어나는 패턴이고, 나머지 3가지는 낙상에 대한 패턴이다. 학습시에는 손실함수(loss function)를 효과적으로 줄이기 위하여 정규화 과정을 진행하며, 정규화 과정은 데이터에 대하여 최대최소 정규화, 손실함수에 대하여 L2 정규화 과정을 진행한다. 3축 가속도 센서를 이용하여 구한 다양한 파라미터에 대하여 정규화 과정의 최적의 조건을 제시한다. 낙상 검출율면에서 SVM을 이용하고 정규화 127과 정규화율 λ 0.00015일 때 Sensitivity 98.4%, Specificity 94.8%, Accuracy 96.9%로 가장 좋은 모습을 보였다.

Recognition of Basic Motions for Snowboarding using AHRS

  • Kwon, Ki-Hyeon;Lee, Hyung-Bong
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.83-89
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    • 2016
  • Internet of Things (IoT) is widely used for biomechanics in sports activities and AHRS(Attitude and Heading Reference System) is a more cost effective solution than conventional high-grade IMUs (Inertial Measurement Units) that only integrate gyroscopes. In this paper, we attach the AHRS to the snowboard to measure the motion data like Air To Fakie, Caballerial and Free Style. In order to reduce the measurement error, we have adopted the sensors equipped with Kalman filtering and also used Euler angle to quaternion conversion to reduce the Gimbal-lock effect. We have tested and evaluated the accuracy and execution time of the pattern recognition algorithms like PCA, ICA, LDA, SVM to show the recognition possibility of it on the basic motions of Snowboarding from the 9-axis trajectory information which is gathered from AHRS sensor. With the result, PCA, ICA have low accuracy, but SVM have good accuracy to use for recognition of basic motions of Snowboarding.

Long-gauge 광섬유 센서를 이용한 철도교 PSC 거더의 처짐유추 (Deflection Estimation of a PSC Railroad Girder using Long-gauge Fiber Optic Sensors)

  • 정원석;김성일;김남식;이희업
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.467-472
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    • 2006
  • This paper deals with the applicability of long-gauge deformation fiber optic sensors (FOS) to prestressed concrete structures. A main motivation is the desire to monitor the deflection of the railway bridges without intervenes of the signal intensity fluctuations. A 25 m long, 1.8 m deep PSC girder was fabricated compositely with 22 cm thick reinforced concrete deck. Two pairs of 3 m long-gauge sensors are attached to the prestressed concrete girder with parallel topology. Using the relationship between curvature and vortical deflection and the quadratic regression of curvatures at the discrete point, it is possible to extrapolate the deflection curve of the girder. The estimated deflection based on the developed method is compared with the results using conventional strain gauges and LVDTS. It has been demonstrated that the proposed instrumentation technique is capable of estimating the vertical deflection and neutral axis position of the prestressed concrete girder up to weak nonlinear region.

무인비행선 HILS 시스템 개발

  • 김성필;안이기;김응태
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.9-15
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    • 2004
  • 본 논문에서는 무인비행선 비행제어시스템의 HILS(Hardware-In-the-Loop-Simulation) 시스템 개발 결과를 소개한다. HILS 시스템은 비행선 제어를 위해 설계된 비행제어컴퓨터의 지상시험을 위해 개발되었다. HILS 시스템을 구성하기 위해 각각 별도의 컴퓨터에서 작동하는 통신장비 모사 시스템, 탑재장치 모사 시스템, 비행선 운동 모사 시스템, 그리고 운동 가시화 시스템을 개발하였고, 이와 함께 3축 운동 시험대와 관성항법장치(Inertial Navigation Unit)도 포함하였다. 개발된 HILS 시스템을 이용한 단계적인 시험을 통해 비행 제어컴퓨터의 기능과 성능을 검증하였다.

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자속 기준 제어에 의한 브러쉬 없는 직류전동기의 위치제어 (Position Control of Brushless DC moror by Field Oriented Control)

  • 조관열;신휘범;한재원;윤명중
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권9호
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    • pp.600-608
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    • 1988
  • Although the structure of brushless dc motor is similar to that of a Permanent magnet synchronous motor, its torque-speed characteristcis are the same as those of a permanent magmet dc motor. The brushless dc motor drive systemcomposed of power converter including inverter, rotor positioning sensor and controller has been investigated for the purpose of position control when the motor is fed by a current controlled voltage source inverter. The equivalent transformation of a brushless dc motor into an separately exited dc motor has been possible with the vector control (field oriented control) technique. It is shown in this paper that the position control of a brushless dc mitor can be done fairly accurately only using q-axis current.

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컴플라이언스를 갖는 웨이퍼 탐침 시스템용 미동 매니퓰레이터 (A Fine Manipulator with Compliance for Wafer Probing System)

  • 최기봉;김수현;곽윤근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권9호
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    • pp.68-79
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    • 1997
  • A six DOF fine manipulator based on magnetic levitation is developed. Since most of magnetic levitation system are inherently unstable, a proposed magnetically levitated fine manipulator is implemented by use of an antagonistic structure to increase stability. From mathematical modeling and experiment, the equations of motion are derived. In addition, a six DOF sensing system is implemented by use of three 2-axis PSD sensors. A model reference-$H_{\infty}$ controller is applied to the system for the position control, In application of the fine manipulator, a wafer probing system is proposed to identify nonfunctional circuts. The probing system requires compliance to avoid destruction of DUT(device under test). A feedfor- ward-PD controllers are presented by the terms of the position accuracy, the settling time and the force accuracy.y.

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선택적인 다공질 실리콘 에칭법을 이용한 압저항형 실리콘 가속도센서의 제조 (Fabrication of Piezoresistive Silicon Acceleration Sensor Using Selectively Porous Silicon Etching Method)

  • 심준환;김동기;조찬섭;태흥식;함성호;이종현
    • 센서학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.21-29
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    • 1996
  • (111), $n/n^{+}/n$ 3층 구조의 실리콘 기판을 HF 용액 내에서 양극반응시켜 선택확산된 $n^{+}$ 층에 다공질 실리콘층(Porous Silicon Layer : PSL)을 형성한 후, 이를 5% NaOH 수용액에서 식각하여 미세구조를 제조하는 다공질 실리콘 식각법을 이용한 실리콘 미세구조의 제조법으로 8개의 빔을 갖는 압저항형 실리콘 가속도센서를 제조하였다. 제조된 가속도센서의 매스 패드(mass pad)의 반경, 빔 길이, 빔 폭, 그리고 빔 두께는 각각 $700\;{\mu}m$, $50;{\mu}m$, $100\;{\mu}m$, $7\;{\mu}m$ 였다. 자동차의 응용을 위하여 50g 범위의 가속도를 측정할 수 있도록 진동질량은 2 mg으로 제조하였다. 이때, 진동질량을 부가하는 방법은 Pb/Sn/Ag 솔더 페이스트를 매스 패드에 디스펜싱한 후, 3-zone reflow 장치를 사용하여 열처리하였다. 제조된 가속도센서의 충격응답에 대한 감쇠시간은 약 30 ms로 나타났으며, 가산회로로 합한 출력의 감도는 2.9 mV/g이며, 비선형특성은 full scale 출력에서 2%이하로 측정되었다. 그리고 각 브릿지의 편차는 ${\pm}5%$ 미만으로 나타났다. 또한 측정된 타축감도는 약 4% 이하로 나타났으며, 시뮬레이션 결과로 부터 얻은 센서의 공진주파수는 2.15 KHz이었다.

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