In this paper, we propose new parallel mechanism of a 3 dimensional biped robot whose each leg is composed of two 3-dof parallel platforms linked serially. This proposed parallel mechanism is able to move freely in the man-made environment and is applied to various fields, such as medical, welfare, and so on. And a total weight of each leg is expected to be lighter than serial linked leg. One side leg consists of a 3-dof orientation platform and 3-dof asymmetric parallel platform. The former consists of three active linear actuators and seven passive joints, and the latter of two active linear actuators, one active rotational actuator and eight passive joints. Thus, there are two kinds of parallel platforms each chain's elements and active joint's positions are different for the biped robot to move freely like a serial link without the kinematics constraints. The effectiveness and the performance of the proposed parallel mechanism and locomotion trajectory are shown in computer simulations with a 12-DOF parallel biped robot.
This paper presents the robot vision control schemes based on the Newton-Raphson (N-R) and the Extended Kalman Filter (EKF) methods for the tracking of moving targets. The vision system model used in this study involves the six camera parameters. The difference is that refers to the uncertainty of the camera's orientation and focal length, and refers to the unknown relative position between the camera and the robot. Both N-R and EKF methods are employed towards the estimation of the six camera parameters. Based on the these six parameters estimated using three cameras, the robot's joint angles are computed with respect to the moving targets, using both N-R and EKF methods. The two robot vision control schemes are tested by tracking the moving target experimentally. Given the experimental results, the two robot control schemes are compared in order to evaluate their strengths and weaknesses.
We construct and test the polarization-sensitive optical coherence tomography (PS-OCT) system for imaging porcine and human articular cartilages. PS-OCT is a new imaging technology that provides information regarding not only the tissue structures but tissue components that show birefringence such as collagen. In this study, we measure the cartilage thickness of the porcine joint and the phase retardation due to collagen birefringence. Also, we demonstrate that changes of the collagen fiber orientation could be detected by the PS-OCT system. Finally, differences between normal and damaged human articular cartilage are observed using the PS-OCT system, which is then compared with the regular histology pictures. As a result, the PS-OCT system is proven to be effective for diagnosis of the pathology related to the cartilage. In the future, this technology may be used for discrimination of the collagen types. When combined with endoscope technologies, the PS-OCT images may become a useful tool for in vivo tissue testing.
This paper presents results of numerical studies completed on unreinforced and doubler plate reinforced Elliptical Hollow Section (EHS) T-joints subjected to axial compressive loading on the brace member. Non-linear finite element (FE) models were developed using the finite element code, ABAQUS. Available test data in literature was used to validate the FE models. Subsequently, a parametric study was carried out to investigate the effects of various geometrical parameters of main members and reinforcement plates on the ultimate capacity of reinforced EHS T-joints. The parametric study found that the reinforcing plate significantly increases the ultimate capacity of EHS T-joints up to twice the capacity of the corresponding unreinforced joint. The thickness and length of the reinforcing plate have a positive effect on the ultimate capacity of Type 1 joints. This study, however, found that the capacity of Type 1 orientation is not dependent on the brace-to-chord diameter ratio. As for type 2 orientations, the thickness and length of the reinforcement have a minimal effect on the ultimate capacity. A new design method is introduced to predict the capacity of the reinforced EHS T-joints Type 1 and 2 based on the multiple linear regression analyses.
최근 들어 세계적으로 크게 관심을 받는 메타버스 및 몰입형(가상현실, 확장현실, 및 라이트필드) 콘텐츠 서비스의 응용 범위를 확대하기 위해서는 3D 객체의 실시간 전송을 위한 압축 기술이 필요하다. ISO/IEC 23090 MPEG-I Part 5 로 2021 년 표준화 완료된 V-PCC (Video-based Point Cloud Compression)는 이러한 산업계의 관심 및 필요에 의해서 국제 표준화된 동적 3D 포인트 클라우드 객체 부호화 기술이다. V-PCC 기술의 압축 성능은 기존 산업계 기술에 비해 매우 우수하나, 부호화기의 연산 복잡도가 매우 높다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 V-PCC 부호화기에서 가장 높은 연산 복잡도를 갖는 법선 추정 알고리즘의 결합 고속화 기법을 제안한다. 법선 추정은 2 개의 알고리즘으로 구성되어 있다. 첫번째는 "방향을 무시하는 법선 추정 알고리즘(normal estimation)"이고, 두번째는 첫번째 알고리즘에서 추정된 법선들을 대상으로 하는 "법선 방향 추정 알고리즘(normal orientation)"이다. 본 논문에서 제안하는 고속화 기법은 2 개 알고리즘을 결합하여 첫번째 법선 추정 알고리즘에서 획득한 부가 정보를 두번째 법선 방향 추정 알고리즘에서 활용함으로써 연산량을 대폭 줄이고, 또한 법선 방향 추정 알고리즘 내의 우선순위 큐 자료구조를 변경하여 추가적인 고속화를 달성한다. 7 개 테스트 영상에 대한 실험 결과, 압축 효율 저하 없이 법선 방향 추정 알고리즘의 속도를 평균 89.2% 향상시킬 수 있다.
연구 대상은 경상북도 ◯◯시 ◯◯동에 위치한 마애여래입상 암반으로서 안정성이 우려되는 중생대 백악기 화강섬록암 마애불상이다. 안정성 해석을 위해 마애불 암반의 3차원 face mapping과 절리의 지질공학적 특성, 3차원 스캐닝, 초음파속도, 편광현미경 분석, 전자현미경 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 더불어 손상상태 조사, 평사투영해석, 암반분류 및 한계평형해석으로 마애불 암반의 안전율을 산정하였다. 구간별로 손상 및 가능한 붕괴의 유형과 규모는 암석의 풍화도와 절리면의 배향과 특성에 따라 다르나 쐐기파괴와 전도파괴가 소규모로 예상된다. face-mapping 자료, RMR, 암석의 물성·역학시험, 평사투영해석 및 한계평형해석으로 종합·검토한 결과, 마애불 암반의 건기 시와 우기 시의 허용안전율 1.2에 미달하여 안정성이 우려된다. 손상유형은 박리, 균열, 입상분해 및 초목생장, 균열 방향별 점유율은 전면이 가장 우세한 것으로 나타난다. 마애불 암석은 화강섬록암이며, 표면 변색의 물질은 K, Fe, Mg로 판명되었고, 4조의 절리 중 J1은 인장절리이고 나머지는 전단절리이다. 초음파탐사로 추정한 일축압축강도는 514kgf/cm2로서 대부분 연암과 일부 풍화암에 해당한다. 암반분류 결과 5등급으로 추산되며, 마애여래입상 전면부 불안정성이 예상된다. 기존의 문화재 안전진단의 방법과 더불어 이들 기법은 석조문화재의 객관적인 해석 및 안정성 검토의 합리적인 도구가 될 것으로 예상한다.
Through the use of finite element analysis and acoustic emission techniques we have evaluated the interfacial failure of a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) repair patch on a notched aluminum substrate. The repair of cracks is a very common and widely used practice in the aeronautics field to extend the life of cracked sheet metal panels. The process consists of adhesively bonding a patch that encompasses the notched site to provide additional strength, thereby increasing life and avoiding costly replacements. The mechanical strength of the bonded joint relies mainly on the bonding of the adhesive to the plate and patch stiffness. Stress concentrations at crack tips promote disbonding of the composite patch from the substrate, consequently reducing the bonded area, which makes this a critical aspect of repair effectiveness. In this paper we examine patch disbonding by calculating the influence of notch tip stress on disbond area and verify computational results with acoustic emission (AE) measurements obtained from specimens subjected to uniaxial tension. The FE results showed that disbonding first occurs between the patch and the substrate close to free edge of the patch followed by failure around the tip of the notch, both highest stress regions. Experimental results revealed that cement adhesion at the aluminum interface was the limiting factor in patch performance. The patch did not appear to strengthen the aluminum substrate when measured by stress-strain due to early stage disbonding. Analysis of the AE signals provided insight to the disbond locations and progression at the metal-adhesive interface. Crack growth from the notch in the aluminum was not observed until the stress reached a critical level, an instant before final fracture, which was unaffected by the patch due to early stage disbonding. The FE model was further utilized to study the effects of patch fiber orientation and increased adhesive strength. The model revealed that the effectiveness of patch repairs is strongly dependent upon the combined interactions of adhesive bond strength and fiber orientation.
화강암내의 석영입자에서 관찰되는 아문 미세균열은 동일한 암체내에서는 일정한 방향성이 보임이 잘 알려져 있다. 그러므로 아문 미세균열의 일정한 방향서을 이용하면 화강암 시추코아의 방향을 결정할 수 있을 것으로 판단되어, 홍천군 남면 유치리에 위치한 깊이 200m의 시추공에서 채취된 시료에 대해서 아문 미세균열을 이용한 코아의 방향 결정의 가능성을 연구하였다. 본 연구에서는 코아 회수율이 100%인 8개 구간을 선정하여 각 구간에서 2~3개의 시료를 채취한 후, 각 시료에 발달한 아문 미세균열의 방향성을 측정하였다. 하나의 구간에서 채취된 시료에 발달한 아문 미세균열은 거의 일정한 방향성을 보이나, 구간에 따라서 2~3개의 방향성을 보이기도 한다. 하나의 방향성을 보이는 구간은 아문 미세균열의 방향성이$\pm$5$^{\circ}$이내의 오차를 보여 매우 정확한 시추코아의 방향을 측정할 수 있었다. 그러나 2~3개의 방향성을 보이는 구간에서는 아문 미세균열의 방향성 및 전체적인 발달형태를 고려하여야 하며, 오차 또한 증가하여 $\pm$15$^{\circ}$ 정도의 오차를 보인다. 위의 결과를 종합하면 아문 미세균열의 방향성을 이용하면 시추코아의 절대적인 방향 측정이 가능하여, 터널이나 사면안정의 설계에 있어서 매우 중요한 요소중의 하나인 절리면의 방향을 저렴한 비용으로 시추코아에서 결정할 수 있다.
The study was to investigate kinematic difference between flexed and extended type of knee during Jigeo-Cha-Gi in Taekwon-Do. For this subjects participated were consisted of weights of fin (1), bantam (1) and welter class(1) of male 3 national representative level skilled in two type(flexed and extended type) of Jigeo-Cha-Gi. 3D cinematography analysis was performed for motion analysis and Kwon 3D ver. 3.1) was used for 3D coordinates & analysis variables calculation. In Temporal variable there was no significant difference statistically in all phases & total elapsed time between flexed and extended type, but flexed type was delayed more 0.016 sec than extended type. In displacement of COG there was significant difference in level of p<.05 showing longer mean 6.13 cm in case of flexed type than extended type in displacement of COG during all phase and too significant difference in level of p<.01 showing longer mean 4.4 cm in case of flexed type than extended type in displacement of COG in follow through phase. In velocity of COG there was significant difference in level of p<.001 showing higher mean 15.53cm/s in case of flexed type than extended type in velocity of COG(Y direction) during targeting phase and peak velocity(Y) was more fast 8.74 cm/s in extended type than flexed type. In velocity of leading leg in forward direction(Y) there was significant difference in level of p<.05 showing higher thigh mean value in case of flexed type than extended type but showing higher foot mean value in extended type at level of p<.001 than flexed type in velocity of COG(Y direction). In velocity of leading leg in vertical direction(Z) there was no significant difference in the second & third phase in case of vertical velocity level, but momentum transferred efficiently form proximal to distal endpoint. In front-back & right-left orientation angle of trunk there was possibility of more stable Jigeo-Cha-Gi in extended than flexed type by decreasing in right-left orientation angle of trunk. In relative angle of lower leg(hip, knee, ankle) there was significant difference in level of p<.001 showing longer mean 32.74 deg. in case of flexed type than extended type in hip joint during the second phase but maintained insufficient extended knee of mean 168 deg. in targeting phase.
가압주조법으로 제조한 $Al_2O_3$ 섬유와 SiC 입자 혼합 보강 금속복합재료(MMCs)의 상온과 고온에서 윤활마모특성을 조사하였다. 마모시험은 거리와 온도의 변화에 따라 속도를 고정시켜 25Kgf의 하중하에서 수행하였으며 MMCs의 시험편은 가압의 수평(PR)방향과 수직(N)방향에서 채취하였다. 혼합비의 영향을 관찰한 결과 상온에서는 20%섬유만 보강한 PR방향 MMCs의 마모거동은 N방향 보다 우수한 결과를 보였으나, 혼합보강 MMCs는 반대로 나타내었다. 고온($100^{\circ}C$)에는 모든 MMCs에서 PR방향의 마모거동이 N 방향보다 우수한 결과를 보인 것은 보강재와 마찰면간 윤활필름이 강호작용에 기인한 것으로 밝혀졌다. $150^{\circ}C$에서는 혼합 MMCs의 마모거동은 온도영향으로 PR이 N 보다 우수한 결과를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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