• 대한기계학회논문집A
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• 제33권10호
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• pp.1081-1086
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• 2009

This paper presents dynamic characteristics of pneumatic artificial muscles. Since the actuating performance of a pneumatic muscle is closely related to the input pressure of a pneumatic muscle, the air flow model on a valve orifice and an elastic bladder of the muscle is formulated to estimate precisely the pressure variance of pneumatic muscles during deflating and inflating process. Frequency response experiments are performed with an antagonistic system consisting of two pneumatic muscles and fast pneumatic control valves. Comparing with experimental results, the proposed model yielded good performance in estimating dynamic motions of the antagonistic system as well as the pressure variance of the pneumatic artificial muscles

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권2호
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• pp.118-122
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• 2005

Electro-chemo-mechanical devices or artificial muscles based on conducting polymers (CP) are presented as bilayers, CP/adhesive polymer, or as triple layers, CP/adhesive polymer/CP. Those soft and wet materials, working in aqueous solutions of a salt, mimic the composition of most organs from animals. Under electrochemical control, so working as new electrical machines, they produce continuous, reverse and elegant bending movements, mimicking those produce by animal muscles. By means of the current a perfect controls of the movement rate is attained giving soft and continuous movements. Muscles able to sense the chemical and mechanical conditions of work or muscle having tactile sense, as will be presented here, are being developed. All of them are founded on the non-stoichiometric nature of the soft and wet materials.

• 로봇학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.34-41
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• 2011

This paper presents a frequency-response test performed on an antagonistic actuation system consisting of two Mckibben pneumatic artificial muscles and a pneumatic circuit. A linear model, capable of estimating the dynamic characteristics of the antagonistic system in the operating range of pneumatic artificial muscles, was optimally calculated based on frequency-response results and applied to a multiple simultaneous specification control scheme. Trajectory tracking results showed that the presented multiple simultaneous specification controller, built experimentally by three PD typed sample controllers, satisfied successfully all required control specifications; rising time, maximum overshoot, steady-state error.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권3호
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• pp.289-296
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• 2016

본 연구에서는 공압인공근육을 구동부로 가지는 내부형 연속체로봇의 기구학을 제시한다. 연속체로봇 단일마디는 세 개 인공근육의 병렬구조로 구성되며, 각 인공근육은 가해지는 공기압력에 의해서 독립적으로 수축하여 근육의 한쪽이 부착된 기준 마디절에 대해서 근육의 다른쪽이 연결된 원격의 마디절의 공간상 운동이 발생한다. 인공근육의 굽힘형상을 고려하여 원격 마디절 중심에서의 방위와 위치를 예측하는 기구식을 유도하였으며, 단일 마디를 여러 층으로 적층하였을 때 로봇 말단장치에서의 방위와 위치도 변환행렬의 곱으로 제시한다. 그리고 인공근육의 길이/압력 변화에 따른 말단장치에서의 속도를 계산하는 자코비안 행렬을 구동부의 위치배열을 고려하여 유도하였고 실제 실험을 통해서 제시한 기구식의 유효성을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.1047-1051
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• 1993

A fuzzy controller of a manipulator with artificial rubber muscles is proposed. The fuzzy logic controller as a compensator is described to control the trajectory tracking of a -two link manipulator, where computed torque control method has already assumed to be applied. We shows that the fuzzy compensator with a simple adaptive scaling technique is effective for the robust control when there exist model uncertainties and/or untuned feedback gains. The effectiveness of the proposed control method is illustrated by some experimental results for a circular path tracking.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1521-1527
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• 2013

본 논문에서는 마스터 조정자인 인간의 근육강도과 관절변위를 측정하여 슬레이브장치가 외부환경에 맞는 작업능력을 발휘할 수 있는 마스터/슬레이브 원격조정시스템을 제안한다. 외골격형 기구부와 경량의 관성센서를 사용하여 마스터 착용자의 편리성을 높였으며 인간의 근육과 동일한 운동특성을 가진 공압인공근육으로 슬레이브 기구장치를 구성하여 운동의 모사능력을 향상시켰다. 실험을 통해서 단순히 마스터의 위치정보만 전달하는 원격조정에 비해서 제안된 마스터는 인간 조정자가 근력의 세기를 조절함으로써 슬레이브에 작용하는 가반하중의 변화에 관계없이 균일한 제어성능을 가질 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권4호
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• pp.203-206
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• 2006

Polyacrylonitrile (PAN) nanofibers, which are pH-sensitive and exhibit soft actuation as a linear actuator and artificial muscles, were prepared by electrospinning to investigate the effect of viscosity on the morphology of PAN fibers. Experimental results revealed that higher viscosity is critical for the formation of unbeaded nanofibers because surface tension is almost constant throughout the experiment. Uniform, smooth, and continuous fibers with diameters of about 700 nm were achieved for the 10 wt% PAN fibers at a flow rate of 0.5 mL/h and an electric field of 0.875 kV/cm.

• 로봇학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.17-22
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• 2021

Soft robot research has been actively conducted due to the advantages of soft materials that have less motion restrictions and higher energy efficiency compared to rigid robots. In particular, soft robots are being applied in more and more diverse fields, and the need for soft robots is increasing, especially when dealing with soft or deformable objects that rigid robots cannot perform. Various soft robots are being developed, and studies on artificial muscles with versatility, seamless integration with sensing, and self-healing capabilities are being proposed. In this study, we propose one of the most simple rectangular shaped HASEL (Hydraulically amplified self-healing electrostatic) actuators and compare the performance according to shape deformation such as the size or ratio of actuators and electrodes. Developing these actuators can be used in many ways for artificial muscles in soft robotics.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.36.2-36
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• 2002

.Developing a skeletal framework artificial hand similar to real human hand. .Developing a micro artificial muscle actuated by pneumatic power. .Building a micro pneumatic system including micro atuators and its control devices. .Building a soft driving system for Service robots. .Designning and Fabricating a multi-channel micro pneumatic valve using MEMS technology.

• 방송공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.537-544
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• 2020

본 논문에서는 FACS(Facial Action Coding System)에 기반을 둔 안드로이드 로봇 헤드의 개발을 통한 감정표현 방법을 제안한다. 안드로이드 로봇은 인간과 가까운 외모를 가진 로봇을 말하며, 인공 피부, 인공 근육을 가지고 있다. 감정 표현을 로봇으로 구현하기 위해서는 인공 근육의 개수와 배치를 정하여야 하는데 이를 위해 인간의 얼굴 움직임을 해부학적으로 분석하였다. FACS는 해부학을 기반으로 하여 표정을 만들 때의 얼굴의 움직임을 분석한 시스템이다. FACS에서는 표정은 AU(Action Unit)의 조합으로 만들어지며, 이 AU를 기반으로 로봇의 인공 근육의 수와 위치를 정하게 된다. 개발된 안드로이드 헤드는 30개의 인공 근육에 해당되는 모터와 와이어를 가지고 있으며, 표정 구현을 위한 인공 피부를 가지고 있다. 제한된 머리 공간에 많은 모터를 탑재하기 위해 spherical joint와 스프링을 이용하여 초소형 안구 모듈이 개발되었고, 와이어 경로의 효율적인 설계를 기반으로 30개의 모터가 배치되었다. 제작된 안드로이드 헤드는 30 자유도를 가지고 13개의 기본 감정 표현을 구현 가능하였고, 전시회에서 일반 관람객들을 대상으로 인식률을 평가 받았다.