• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.111-118
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• 2022

전기-기계식 구동기(EMA)는 전기 모터와 기계적 동력전달 요소를 결합한 것으로 설계 자유도와 유지보수 측면에서 도심 항공 모빌리티(UAM)에 적합하다. 본 논문에서는 UAM의 로터 블레이드 피치각을 조종하는 EMA에 대한 연구 결과를 제시한다. 구동기는 역구동형 롤러 스크류를 기반하며, 2절 링크를 통하여 블레이드 피치각을 조종한다. 구동기만의 동역학과 이것을 포함한 블레이드 피치운동의 동역학 방정식을 유도하였다. 블레이드 피치 동역학 방정식의 경우 링크의 영향으로 등가 관성모멘트는 링크 각도에 따라 변한다. 넛트 운동의 관점과 블레이드 피치 운동의 관점에서 등가 관성모멘트의 변동을 분석·비교하는 과정을 제시하였다. 사례로 선정한 모델의 경우에 전자의 등가 관성모멘트 변동이 후자에 비하여 작았으며, 그래서 넛트 운동의 관점에서 유도한 모델이 제어기 설계에 적합하다고 판단한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.173-181
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• 2017

장애물제거기는 선로 내 장애물에 의한 충돌사고 발생 시 장애물을 선로 밖으로 밀어내거나 에너지흡수부재를 통해 충돌에너지를 흡수하여 열차 탈선을 방지하고 충돌사고에 의한 피해를 최소화하기 위한 장치이다. 본 연구에서는 인장형 에너지흡수부재와 4절 링크를 이용하여 장애물제거기의 작동 메커니즘을 구성하여 장애물제거기를 설계하였다. 또한 EN 15227에서 요구하는 정적강도 및 에너지흡수조건을 확인하기 위한 성능검증시험 방법을 고안한 뒤 유한요소해석 및 UTM (Universal Test Machine)을 이용한 성능검증시험을 수행하였다. 본 연구를 통해 EN 15227의 요구조건을 만족하는 장애물제거기를 개발하였으며, 제안된 장애물제거기의 설계 및 검증 절차에 따라 붕괴하중의 조절이 가능하며 이를 실험을 통해 검증할 수 있는 방법을 제안하였다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.25-30
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• 2005

4절 링크장치는 인입식 착륙장치를 가장 간단하게 기구학적으로 모사한 모델이다. 4절 링크의 설계 및 해석은 상용프로그램에서 제공하는 기구학 해석 및 시뮬레이션 기능을 이용하는 것이 일반인 방법이다. 그러나 해석적 방법은 많은 반복시도를 하여야 유용한 해를 구할 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 합성설계(Synthesis) 기법을 사용한다. 합성설계기법은 해석적 방법보다 반복시도를 많이 줄여 주지만 최적해를 보장할 수는 없다. 최적의 해를 얻기 위해 기존의 합성설계방법에 최적화 기법을 적용하여 해를 찾을 수 있다. 이 연구에서는 최적화 기법을 적용할 때 필요한 해영역의 특성을 분석하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.459-464
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• 2024

본 연구는 화장실 변기 사용 과정 중 일어나는 노인 낙상사고를 예방하기 위한 변기 리프팅 시트 설계를 목적으로 한다. 설계에 앞서 화장실 사용과 관련된 규정과 법률 및 국가표준을 통해 보조 기구 설치 가능 공간을 결정하였으며, 고령자의 신체 치수 및 작동 범위를 고려하여 사용자가 외부의 도움 없이 더욱 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 최적화된 변기 시트의 최종 위치를 설정하였다. 또한, 효과적인 기립 보조를 수행할 수 있도록 기구 작동 시 시트 상승과 각도 조절이 동시에 구현되게 복합 4절링크 구조를 적용하였으며 Linkage 프로그램과 UG NX를 이용하여 적절한 링크 형상과 치수를 결정하였다. ANSYS Workbench를 이용한 FEA 해석 및 실제 제작을 통해 기구 작동 과정의 링크 안전성 검증 및 리프팅 시트의 정상 작동 여부를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권1호
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• pp.36-42
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• 2007

This paper presents mechanical design, fabrication and test of a biomimetic fish robot actuated by a unimorph piezoceramic actuator, LIPCA(Lightweight Piezo-Composite curved Actuator.) We have designed a linkage mechanism that can convert bending motion of the LIPCA into the caudal fin movement. This linkage system consists of a rack-pinion system and four-bar linkage. Four types of artificial caudal fins that resemble caudal fin shapes of ostraciiform subcarangiform, carangiform, and thunniform fish, respectively, are attached to the posterior part of the robotic fish. The swimming test under 300 $V_{pp}$ input with 0.6 Hz to 1.2 Hz frequency was conducted to investigate effect of tail beat frequency and shape of caudal fin on the swimming speed of the robotic fish. At the frequency of 0.9 Hz, the maximum swimming speeds of 1.632 cm/s, 1.776 cm/s, 1.612 cm/s and 1.51 cm/s were reached for fish robots with ostraciiform, subcarangiform carangiform and thunniform caudal fins, respectively. The Strouhal number, which means the ratio between unsteady force and inertia force, or a measure of thrust efficiency, was calculated in order to examine thrust performance of the present biomimetic fish robot. The calculated Strouhal numbers show that the present robotic fish does not fall into the performance range of a fast swimming robot.

• 문화기술의 융합
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• 제6권1호
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• pp.515-520
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• 2020

본 연구에서는 4절 평행 링크의 설계와 실제 구현에 대한 것으로 평행 4절 링크는 한축의 회전을 다른 축의 회전 운동으로 전달하기 위한 기본적인 기구학적 메카니즘으로 널리 이용되고 있다. 그런데 평행 4절 링크는 운동 도중에 전환점에서 위상 역전이 발생하는 문제가 발생하여 실제 구현에서는 이를 고려하여 설계하여야 한다. 링크 역전을 방지하기 위해서는 추가적인 위상 역전 억제용 링크를 옵셋을 두어 붙이는 2중 평행 사변형 형태의 링크를 제작하면 되는 것으로 일부 알려져 있으나 실제 제작하여 실험한 결과 전환점에서 운동이 부드럽지 않은 현상이 발생하였다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 위상 역전 방지를 위한 옵셋을 주는 링크외에 보조적으로 평활한 운동을 위한 링크를 추가시켜 피동축이 구동축을 따라 회전할 때에 특정지점에서 위상 역전이 발생하지 않고 평활한 운동을 수행하는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권5호
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• pp.563-570
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• 2009

In the future, most military activities will be replaced by robots. Because of many dangerous factors in battlefield, reconnaissance should be performed by robot. Reconnaissance robot should be small for not being detected, be light and simple structure for personal portability and overcome unexpected rough terrain for mission completion. In case of small and light robot, it can't get enough friction force for movement. Therefore small reconnaissance robot need jumping function for movement. In this paper we proposed a biologically inspired jumping mechanism. And we adjusted moment and jumping angle by using four bar linkage, especially varying coupler length.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.537-545
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• 2010

This study presents a method to evaluate overturning safety and derailment safety of korean tilting train using kinematic analysis of four-bar linkage tilting mechanism. The safety is evaluated considering tilting vehicle body CG displacement. The design sensitivity for stable and safe maximum speed is evaluated around current korean tilting train design data. The current design shows minimum center of gravity displacement. Higher speed can be achieved with larger center of gravity displacement.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.766-771
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• 2004

In this paper, new exploration mobile robot is presented. This mobile robot, called Robhaz-6W, is able to overcome hazardous terrains, recognize three dimensional terrain information and generate a path toward the destination by itself. We develop the passive four bar linkage mechanism adoptable to such terrain without any active control and the real time stereo vision system for obstacle avoidance, a remote control and a path planning method. And the geometrical information is transmitted to the operator in the remote site via wireless LAN equipment. And finally, experimental results for the passive mechanism, the real time stereo vision system, the path planning are reported, which show the versatility of the proposed mobile robot system to carry out some tasks.

• 로봇학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.242-247
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• 2016

A robot manipulator handling a heavy weight requires high-capacity motors and speed reducers, which increases the cost of a robot and the risk of injury when a human worker is in collaboration with a robot. To cope with this problem, we propose a collaborative manipulator equipped with a counterbalance mechanism which compensates mechanically for a gravitational torque due to the robot mass. The prototype of the manipulator was designed on the basis of a four-bar linkage structure which contains active and passive pitch joints. Experimental performance evaluation shows that the proposed robot works effectively as a collaborative robot.