• 제목/요약/키워드: General Coordinates

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해석적인 기구학을 이용한 다물체계의 동력학해석 (Dynamics of multibody systems with analytical kinematics)

  • 이돈용;염영일;정완균
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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    • pp.289-292
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    • 1994
  • In this paper, the equations of motion are constructed systematically for multibody systems containing closed kinematic loops. For the displacement analysis of the closed loops, we introduce a new mixed coordinates by adding to the reference coordinates, relative coordinates corresponding to the degrees of freedom of the system. The mixed coordinates makes easy derive the explicit closed form solution. The explicit functional relationship expressed in closed form is of great advantages in system dimension reduction and no need of an iterative scheme for the displacement analysis. This forms of equation are built up in the general purpose computer program for the kinematic and dynamic analysis of multiboty systems.

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트랙 좌표계를 이용한 철도차량 운동 해석 (Dynamic analysis of railway vehicle by using track coordinates)

  • 강주석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.818-823
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    • 2011
  • 일반적인 강체의 동역학 해석방법은 지면에 고정된 좌표계에서 강체의 절대적 병진 위치좌표와 회전 각도 좌표의 6개 좌표계를 이용하여 기술된다. 그러나 철도차량의 경우 트랙의 중심과 같이 이동하는 트랙 좌표계에서 강체의 운동을 기술하는 방법이 이용될 수 있다. 트랙 좌표계는 트랙을 기준으로 강체의 운동이 기술되므로 트랙 좌표의 변위의 구속조건이 쉽게 설정될 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 트랙 좌표계를 이용한 철도차량 운동방정식의 유도 방법과 시뮬레이션 결과를 제시하고자 한다.

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비대칭 구조를 갖는 두 협조 로봇의 컴플라이언스 제어방법 (A compliant control method for cooperating two arms with asymetric kinematic structures)

  • 여희주;서일홍
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권7호
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    • pp.40-50
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    • 1996
  • An unified compliant control algorithm to regulate the force by dual arms is proposed, where tow arms are treated as one arm in a kinematic viewpoint. The force error calculated form the information of two force/torque sensors attached to the end of each arm is transferred to minimum actuator coordinates, and then is distributed to total system actuator coordinates. The position adjustment at the total actuator coordinates is computed based on the effective computed based on the effective compliance matrix with respect to total actuator coordinates, which is obtained by coordinate transformation between the task coordinates and the total actuator coordinates. An experiment is carried out for dual arms with asymmetric kinematic structure to control an interaction force between manipulators and the environment. The performances of the proposed control algorithm are experimentally compared to those of dual arms employing master/slave scheme. The proposed compliant control algorithm not only ouperforms other algorithms, but also can be treated as an unified approach n the sense that it can be applied to arbitrary dual arm systems with general kinematic structures.

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8진트리로 표현된 3차원 영상의 빠른 기학학적 변환 (Fast Geometric Transformations of 3D Images Represented by an Octree)

  • 허영남;박승진;김응곤
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권6호
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    • pp.831-838
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    • 1995
  • 움직이는 3차원 물체를 화면상에 디스플레이하기 위해서는 많은 기하학적 연산을 필요로 하는데 CAD나 애니메이션 응용에서는 가능한한 빠른 속도로 변환을 수행하는 것이 중요한 문제이다. 8진트리로 표현된 3차원 영상의 기하학적 변환을 수행하기 위한 기존의 방법은 8진트리의 모든 노드에 변환 행렬연산을 적용함으로써 가능하였다. 본 논문에서는 8진트리로 표현된 3차원 영상의 기하학적 변환을 효율적으로 수행하기 위하여 8진트리의 각 노드에 기본벡터를 이용하여 직각좌표로 변환시키는 효율적인 방법을 제안한다. 본 논문의 공식을 이용하면 기하학적변환을 위한 행렬 연산을 기본 벡터에만 적용하면 되고, 덧셈과 2의 지수에 의한 곱셈 연산만이 소요된다.

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일반 비직교 표면좌표계에서의 비압축성 점성유동의 수치해석 (Calculations of Incompressible Flows In General Nonorthogonal Body Fitted Coordinates: Comparison of Hybrid and QUICK Sehemes)

  • 강동진;배상수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권5호
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    • pp.1613-1623
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    • 1996
  • In this paper, two discretization methods, hybrid and QUICK, are tested for the Navier-Stokes equations written in general nonorthogonal body fitted coordinates. Comparison is made by calculating two laminar flows at low Reynolds numbers of 10 - 100. One is a two-dimensional channel of gradually expanding cross section and the other is an axisymmetric flow through a circular tube having a circular constriction. Results show that the QUICK scheme results in a numerical solution more accurate than that of hybrid. The QUICK scheme also shows faster convergence for both test cases. As the number of grid points increases, all numerical solutions converge with more oscillation. The number of grid points in the y-direction(cross stream direction) is also shown to play a significant role in the approximation of convection term within separated flow zone.

선박블록의 정도관리를 위한 3차원 좌표의 패턴매칭 알고리즘에 대한 연구 (A Study on the Pattern Matching Algorithm of 3D Coordinates for Quality Control in Ship Blocks)

  • 이호철;이동명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권10호
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    • pp.933-939
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    • 2012
  • 일반적으로 선박공정에서 작업자는 완성된 블록을 레이저 계측장비를 이용하여 제작된 선박블록의 3차원 좌표를 측정한다. 그런데 제작된 선박블록의 좌표측정은 수작업으로 이루어졌으므로 이에 의한 측정된 좌표는 설계단계에서 작성된 도면의 설계좌표와 편차가 발생한다. 이로 인해 작업자는 육안으로 직접 선박블록의 측정좌표와 설계좌표의 일치정도를 확인해야 하며, 이는 선박불록의 정도관리에 대한 인적 및 시간적 비용을 크게 증가시킨다. 본 논문에서는 선박공정의 선박블록의 정도관리에 있어서 이러한 단점을 해결할 수 있는 자동화된 3차원 좌표의 패턴매칭 알고리즘을 제안하고, 제안한 3차원 좌표의 패턴매칭 알고리즘의 성능은 자체적으로 개발한 3차원 좌표 시뮬레이션 프로그램에 의해 분석하였다. 단일 및 다수 선박블록의 측정좌표 데이터에 대한 좌표매칭율은 거리오차 허용범위가 20~25cm에서 약 90.2%가 됨을 확인하였다.

변조좌표계를 이용한 비대칭/비등방 회전체의 모드 해석 (Modal analysis of asymmetric/anisotropic rotor system using modulated coordinates)

  • 서정환;홍성욱;이종원
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.304-309
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    • 2003
  • A new modal analysis method for rotor systems with periodically time-varying parameters is proposed. The essence of method is to introduce modulated coordinates to derive the equivalent time-invariant equation. This paper presents a modal analysis method using modulated coordinates fur general rotors, of which rotating and stationary parts both possess asymmetric properties. The equation of motion with time-varying parameters is transformed to an infinite order matrix equation with the time-invariant parameters. A theory of modal analysis for the system is presented with the infinite order equation and a couple of reduced order equations. A numerical example with simple asymmetric rotor is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed method

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Nonlinear Dynamic Analysis of a Large Deformable Beam Using Absolute Nodal Coordinates

  • Jong-Hwi;Il-Ho;Tae-Won
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제5권4호
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    • pp.50-60
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    • 2004
  • A very flexible beam can be used to model various types of continuous mechanical parts such as cables and wires. In this paper, the dynamic properties of a very flexible beam, included in a multibody system, are analyzed using absolute nodal coordinates formulation, which is based on finite element procedures, and the general continuum mechanics theory to represent the elastic forces. In order to consider the dynamic interaction between a continuous large deformable beam and a rigid multibody system, a combined system equations of motion is derived by adopting absolute nodal coordinates and rigid body coordinates. Using the derived system equation, a computation method for the dynamic stress during flexible multibody simulation is presented based on Euler-Bernoulli beam theory, and its reliability is verified by a commercial program NASTRAN. This method is significant in that the structural and multibody dynamics models can be unified into one numerical system. In addition, to analyze a multibody system including a very flexible beam, formulations for the sliding joint between a very deformable beam and a rigid body are derived using a non-generalized coordinate, which has no inertia or forces associated with it. In particular, a very flexible catenary cable on which a multibody system moves along its length is presented as a numerical example.

단일카메라를 사용한 특징점 기반 물체 3차원 윤곽선 구성 (Constructing 3D Outlines of Objects based on Feature Points using Monocular Camera)

  • 박상현;이정욱;백두권
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제17B권6호
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    • pp.429-436
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    • 2010
  • 본 논문에서는 단일 카메라로부터 획득한 영상으로부터 물체의 3차원 윤곽선을 구성하는 방법을 제안한다. MOPS(Multi-Scale Oriented Patches) 알고리즘을 이용하여 물체의 대략적인 윤곽선을 검출하고 윤곽선 위에 분포한 특징점의 공간좌표를 획득한다. 동시에 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 알고리즘을 통하여 물체의 윤곽선 내부에 존재하는 특징점 공간좌표를 획득한다. 이러한 정보를 병합하여 물체의 전체 3차원 윤곽선 정보를 구성한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 대략적인 물체의 윤곽선만 구성하기 때문에 빠른 계산이 가능하며 SIFT 특징점을 통해 윤곽선 내부 정보를 보완하기 때문에 물체의 자세한 3차원 정보를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Efficiency of Rotational Operators for Geometric Manipulation of Chain Molecules

  • Seok, Chaok;Coutsias, Evangelos A.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권10호
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    • pp.1705-1708
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    • 2007
  • Geometric manipulation of molecules is an essential elementary component in computational modeling programs for molecular structure, stability, dynamics, and design. The computational complexity of transformation of internal coordinates to Cartesian coordinates was discussed before.1 The use of rotation matrices was found to be slightly more efficient than that of quaternion although quaternion operators have been widely advertised for rotational operations, especially in molecular dynamics simulations of liquids where the orientation is a dynamical variable.2 The discussion on computational efficiency is extended here to a more general case in which bond angles and sidechain torsion angles are allowed to vary. The algorithm of Thompson3 is derived again in terms of quaternions as well as rotation matrices, and an algorithm with optimal efficiency is described. The algorithm based on rotation matrices is again found to be slightly more efficient than that based on quaternions.