• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1106-1114
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• 2012

To achieve synchronized motion between a wearable robot and a human user, the redundancy must be resolved in the same manner by both systems. According to the seven DOF (Degrees of Freedom) human arm model composed of the shoulder, elbow, and wrist joints, positioning and orientating the wrist in space is a task requiring only six DOFs. Due to this redundancy, a given task can be completed by multiple arm configurations, and thus there exists no unique mathematical solution to the inverse kinematics. This paper presents analysis on the kinematic and dynamic aspect of the human arm movement and their effect on the redundancy resolution of the human arm based on a seven DOF manipulator model. The redundancy of the arm is expressed mathematically by defining the swivel angle. The final form of swivel angle can be represented as a linear combination of two different swivel angles achieved by optimizing different cost functions based on kinematic and dynamic criteria. The kinematic criterion is to maximize the projection of the longest principal axis of the manipulability ellipsoid for the human arm on the vector connecting the wrist and the virtual target on the head region. The dynamic criterion is to minimize the mechanical work done in the joint space for each two consecutive points along the task space trajectory. As a first step, the redundancy based on the kinematic criterion will be thoroughly studied based on the motion capture data analysis. Experimental results indicate that by using the proposed redundancy resolution criterion in the kinematic level, error between the predicted and the actual swivel angle acquired from the motor control system is less than five degrees.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.379-385
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• 2012

본 연구는 최근 들어 급속히 보급이 확산된 스마트폰을 이용하여 이를 치료실과 기공소간의 정보공유체계와 연계 활용하는 방안을 제시하는 것이 목적이다. 이를 위해 최근 모바일 플랫폼 기반의 개발환경을 소개하고 안드로이드 기반의 환자정보 공유체계의 주요 기능을 정의하여 이를 사용자 인터페이스의 설계를 통해 구현 하였다. 이를 실무에 적용한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 스마트폰 등 현재 이슈가 되고 있는 정보화 기반기술을 치기공계에 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다. 2. 환자의 구강에 대한 영상촬영 시 카메라와 PC를 연결하여 전송하는 프로세스를 개선함으로서 치료 실내의 정보 활용성이 개선되었다. 3. 환자의 구강정보는 촬영 즉시 서버로 전송되므로 영상화일의 오류를 저감할 수 있었다. 4. 임상에서의 보철물 제작 시 스마트폰에 보철물 이미지를 표출한 상태로 작업함으로서 작업의 효율성이 개선되었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제17권2호
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• pp.111-125
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• 2007

본 논문에서는 컴퓨터와 수학교육의 관계를 구성주의 관점에서 바라보는 '컴퓨터와 수학교육'에 대한 논의와 그에 대한 구체적 사례를 다룬다. 먼저 대표적인 '컴퓨터와 수학교육' 환경인 Logo와 DGS에 대해 각각의 특징을 살펴보고, 두 환경의 통합 필요성을 제기하고 통합할 수 있는 공통된 관점에 대해 논의한다. 나아가 이 공통된 관점을 적용하여 두 환경을 연결할 수 있는 매개 모델(Circle model)을 만들어 보고 표현들 사이의 수학적 관계를 논의한다. 특별히 여기에서는 원, 타원, Cardioid등의 평면 곡선을 여러 표현으로 구성하고 탐구해본다. 또한 곡선 둘레의 길이에 관한 오류 사례에서 매개 모델의 역할과 의미를 논의한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제7권3호
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• pp.269-286
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• 2005

본 연구에서는 우리나라 7차 교육과정에서 처음으로 도입되어 초등학교에서 지도하고 있는 공간감각에 관하여 고찰하였다. 이를 위해 공간감각과 관련된 여러 능력들을 살펴보고 이를 토대로 학생들이 공간감각 관련 과제를 수행하는 과정에서 보이는 오류와 초등수학 교과서에서 지도하고 있는 공간감각 관련 내용을 분석하였다. 연구결과, 초등학교 저학년에서 지도하고 있는 내용은 그 수준이 지나치게 어렵게 구성된 반면에 고학년에서 다루는 내용은 그 수준이 너무나 쉽게 구성되어 있다. 또한 그 내용들 사이에 그리고 공간감각과 전통적으로 지도해왔던 도형영역의 지도 내용 사이에 시간상 간극이 있어 이들을 서로 연관시켜 지도하는 것이 쉽지 않도록 수학과 교육과정이 구성되어 있다. 따라서 새로운 수학과 교육과정 개정에는 이에 대한 조정이 요구된다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제7권4호
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• pp.427-444
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• 2005

스프레드시트는 표, 그래프 기능 그리고 셀 참조 기능을 가지고 있고, 이러한 기능은 모델링 활동에서 중요한 역할을 한다. 이 글에서는 스프레드시트를 활용한 수학적 모델링 활동에서의 수학적 규칙의 발견과 이의 정당화 과정을 알아보고자 한다. 이를 위해 스프레드시트 환경이 특정 문제 상황의 해결에 어떻게 도움을 주는 지 알아보고, 어떻게 특정한 문제 상황을 일반적인 문제 상황으로 바꿀 수 있도록 하는지를 알아본다. 또한 문제 상황 속에 내재하는 수학적 규칙의 발견에 이르는 과정을 알아보고, 발견한 규칙의 정당화 유형과 스프레드시트가 정당화에 어떤 영향을 미치는지를 알아본다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.73-80
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• 2000

The stewart platform manipulator proposed by stewart is the parallel manipulator which is composed of several independent actuators connecting the upper plate with the base plate and capable of executing a six degree of freedom motion. The manipulator has a structure of a closed loop form, and provides better load-to-weight ratio and ratio and rigidity than a serial manipulator with an open loop form. Moreover, the manipulator has high positional accuracy because position errors of actuators are not additive. Because of these advantages, this manipulator is widely used in many engineering applications such as a driving simulator, a tool of machining center, a force/torque sensor and so on. When this Stewart platform manipulator is controlled in joint space, it is difficult to design a controller using an analytic method due to nonhnearity and unknown parameters of actuators. Therefore, a PID controller is often used because of easiness in applications. To find the PID control gain, a trial-and-error method is generally used. This method is time-consuming, and does not guarantee a optimal gain. Thus, this paper proposes a GA-PID controller which selects an optimal PID control gain using genetic algorithms. And this proposed controller is evaluated experimentally and shows acceptable performance.

• 스마트미디어저널
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• 제7권2호
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• pp.15-22
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• 2018

동공 추적 기술은 스마트 장치와 연계하여 사용자에게 편의를 제공할 수 있는 효율적인 정보 제공 수단으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 Pupil-labs에서 제작한 모바일 동공 추적 장치를 사용하여 사용자의 응시점 거리를 측정하고, 정확도와 정밀도를 분석하는 실험 수행결과를 보인다. 이를 기반으로 동공 추적 장치가 측정하는 동공의 응시점 위치와 대상 타겟과의 오차를 비교한다. 모바일 동공 추적 장치도 한 종류의 카메라이기 때문에 사용하기 전에는 반드시 캘리브레이션 작업을 수행해야 한다. 일반적으로 사용하는 2차원 캘리브레이션 방법뿐만 아니라, 3차원 캘리브레이션 수행 방법에 대해 설명한다. 3차원 캘리브레이션은 2차원 캘리브레이션 결과보다 높은 정확도를 갖기 위해임의의 평면을 설정하여 다양한 3차원 공간상에서 캘리브레이션을 수행하는 과정을 의미한다. 3차원 캘리브레이션의 효율성을 보이기 위해 실험결과에 대한 분석 결과를 설명한다. 또한 전반적인 장치의 사용 방법과 장치를 통해 얻을 수 있는 다양한 정보를 소개한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제25권2호
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• pp.71-75
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• 2002

검출능력이 우수하고 가격이 저렴하며 소형으로 제작할 수 있는 반도체검출기 중에서도 광전소지인 포토다이오드를 이용하였는데 이 소자는 특정표면이 입사광에 대하여 반응을 나타내는 소자인데 광 강도가 증가함에 따라 저항이 감소하는 특성을 이용하여 방사선 검출기를 제작하였다. 제작된 측정기는 접속식 측정기에 의해 검사치를 측정하여 기준치를 정하고 기존의 비접속형 측정기를 이용하여 제작된 비접속형 측정기와 정확성을 비교 검토하였다. 비교 결과 3가지 측정기의 모든 측정치가 기준치 범위에 속하였으며 정밀도를 분석하기 위하여 백분율 평균오차의 평균치를 구하였는데 기준측정기의 백분율평균오차의 평균치가 -0.02이고 비교측정기가 -0.22, 제작한 측정기가 0.17이었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.369-374
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• 2021

최근에 건설되는 아파트는 주방이 빌트인 방식으로 만들어지므로 가스 호스가 싱크대 내부에 보이지 않게 만들어지므로 가스가 누출될 경우 싱크대 내부에 축적되어 가스 폭발로 이어질 수 있는 위험한 방식이다. 본 연구에서는 가스레인지와 중간밸브 사이에 연결된 호스가 싱크대 내부에 있어 가스 누출 검사를 할 수 없는 구조로 되어 있어 압력센서를 이용하여 가스누출을 검사를 쉽게 할 수 있는 밸브 시스템 연구하였다. 압력 측정 방법은 중간밸브와 가스레인지를 연결하는 호스의 압력을 측정하여 I2C통신 방식으로 데이터를 수집·분석 할 수 있도록 진행하였다. 또한 가정에 공급되는 가스압력계산은 대기압력에 가스계량기의 입구에서 가스게이지 압력 평균값 22.46mbar를 더 한 값으로 계산된 것에 대한 대기 압력 오차에 대한 규명 및 미세한 가스 누출 감지를 할 수 있도록 밸브 시스템을 개발하였다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권11호
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• pp.1764-1773
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• 2018

A-PET is a quad-head PET scanner developed for use in small-animal imaging. The dimensions of its volumetric field of view (FOV) are $46.1{\times}46.1{\times}46.1mm^3$ and the gap between the detector modules has been minimized in order to provide a highly sensitive system. However, such a small FOV together with the quad-head geometry causes image quality degradation. The main factor related to image degradation for the quad-head PET is the mispositioning of events caused by the penetration effect in the detector. In this paper, we propose a precise method for modelling the system at the high spatial resolution of the A-PET using a LOR (line of response) based ML-EM (maximum likelihood expectation maximization) that allows for penetration effects. The proposed system model provides the detection probability of every possible ray-path via crystal sampling methods. For the ray-path sampling, the sub-LORs are defined by connecting the sampling points of the crystal pair. We incorporate the detection probability of each sub-LOR into the model by calculating the penetration effect. For comparison, we used a standard LOR-based model and a Monte Carlo-based modeling approach, and evaluated the reconstructed images using both the National Electrical Manufacturers Association NU 4-2008 standards and the Geant4 Application for Tomographic Emission simulation toolkit (GATE). An average full width at half maximum (FWHM) at different locations of 1.77 mm and 1.79 mm are obtained using the proposed system model and standard LOR system model, which does not include penetration effects, respectively. The standard deviation of the uniform region in the NEMA image quality phantom is 2.14% for the proposed method and 14.3% for the LOR system model, indicating that the proposed model out-performs the standard LOR-based model.