• 제목/요약/키워드: Kinematic mechanism

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곤충비행에서 갑작스러운 추력발생의 공기 역학적 원인 Part 2: 공기역학적 주요 변수에 대한 연구 (The Aerodynamic Origin of Abrupt Thrust Generation in Insect Flight (Part 2: Study on Primary Aerodynamic Parameters))

  • 이정상;김진호;김종암
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.10-17
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    • 2007
  • Part 1에서 수행된 검정금파리의 “8자 운동”에 대한 해석결과는 와류들이 양력과 추력발생에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 곤충날개에서 발생되는 공기역학적 힘은 레이놀즈수와 같은 공기역학적 요소와 더불어 진동수, 운동진폭, 운동성분 등과 같은 운동학적적 요소들 또 날개의 형태 및 개수등과 같은 형태학적 요소들에 따를 것으로 생각된다. 본 연구에서는 레이놀즈수, 진동수 그리고 운동성분에 따른 양력과 추력발생을 고찰함으로써 이들이 공기역학적으로 어떤 영향을 미치는가를 조사하였다. 이로써 part 1의 결과를 물리적으로 좀 더 상세하게 설명할 수 있는 근거를 찾고자 하였다. 해석결과 “8자 운동”을 구성하는 운동성분 중 회전운동이 추력발생에 지배적인 역할을 하고 있었으며, 또한 추력발생은 반시계 방향의 회전순환과 깊은 관련이 있었다.

바퀴구동 로봇을 이용한 농업용 자동 호스 릴 장치 개발 (Development of Agriculture Auto Hose Reel by using Wheeled Mobile Robot)

  • 김경철;고민혁;유범상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1299-1304
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    • 2014
  • 본 논문은 바퀴구동 로봇을 이용한 농업용 자동 호스 릴 장치 개발에 대한 연구이다. 다양한 농작업 중에서 방제는 농작물의 생육과 직결되는 중요한 작업이다. 이에 본 연구에서는 공급 호스에 대한 자동화를 위하여 바퀴 구동 로봇을 이용하여 구동이 가능하고 장력 검출을 통하여 공급 호스가 자동으로 풀리고 감길 수 있는 시스템을 개발하였다. 바퀴 구동 로봇에 대한 조향 성능에 대한 기구학적인 해석을 통하여 협소한 농장에서도 원활한 동작이 가능한 형태를 고안하였으며, 시뮬레이션을 통하여 이를 검증하였다. 자동 호스 공급 장치의 정밀도를 높이기 위하여 호스에 걸리는 장력을 검출하는 방식과 호스의 정렬을 위한 기구를 고안하였다. 개발되어진 시스템에 대한 성능평가와 농장에서의 평가를 실시하였다. 개발되어진 시스템은 최고 주행 속도 2.5m/s, 주행 정밀도 ${\pm}0.18^{\circ}$ 그리고 주행 안전 속도 2m/s를 갖는다. 개발되어진 시스템은 농업 인구의 고령화 및 인력 부족에 도움이 될 것으로 판단되어진다.

토션바 트렁크의 팝업량 산포 분석을 위한 해석모델 (Analytical Model for the Analysis of Pop-up Deviation of the Trunk Lid with Torsion Bar)

  • 손성민;윤재득;정융호;임향수;장국진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.175-181
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    • 2014
  • A four-link mechanism consisting of torsion bars is used for opening the trunk lid in most midsize sedans. When the weight of the lid is in equilibrium with the spring force exerted by torsion bars, the lid stops opening at a pop-up height. However, the actual pop-up height has large deviations from the specified height even with the same parts in the same car model, which leads to quality issues. Automotive manufacturers have experienced this deviation problem despite much effort to resolve it. In this research, we developed a multi-body dynamics model for the analysis of pop-up deviation of a trunk lid with torsion bars, which can simulate the actual pop-up motion of the trunk lid by considering kinematic constraints of the motion and friction forces in joints. We could also determine the most important factor that governs the pop-up height by sensitivity analysis of all parts. The developed system can be used for the analysis of other trunk lid systems to control the tolerance of parts.

현생 응력하에서 단층 마찰계수에 따른 임곡단층의 거동 가능성 해석 (Friction-dependent Slip Behavior of Imgok Fault under the Present-day Stress Field)

  • 나현우;장찬동;장천중
    • 지질공학
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    • 제23권3호
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    • pp.217-225
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    • 2013
  • 강릉지역의 NNE-SSW 주향을 갖는 선형구조(임곡단층)를 대상으로, ASTER 영상과 항공사진을 이용한 구조 영상 분석과 야외지질조사를 통해 단층의 기하 및 운동학적 특성을 관찰하고 단층의 지질역학적 특성에 대한 분석을 시도하였다. 현생 응력장 하에서 임곡단층의 운동 가능성 여부를 파악하기 위해 이용된 주변 지진자료는 이 지역의 현생 최대응력방향이 약 N$70^{\circ}$E이며 주향이동과 역단층 운동에 유리한 응력상태임을 보여준다. 현생 응력장 하에서 임곡단층이 운동하기에는 최적의 방향에서 오차 범위 밖의 주향을 보여 전단 성향이 낮은 것으로 분석되었다. 그러나 단층의 역학적 특성을 나타내는 마찰계수(${\mu}$)가 상당히 낮을 경우(예를 들어 0.25 이하) 현생 응력장 하에서도 운동 가능성이 있는 것으로 파악된다.

부정맥 시술을 위한 마스터-슬레이브 원격제어·로봇 시스템 개발 (Development of Master-Slave Type Tele-Operation Control Robotic System for Arrhythmia Ablation)

  • 문영진;박상훈;후젠카이;최재순
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.585-589
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    • 2016
  • Recently, the robotic assist system for cardiovascular intervention gets continuously growing interest. The robotic cardiovascular intervention systems are largely two folds, systems for cardiac ablation procedure assist and systems for vascular intervention assist. For the systems, the clinician controls the catheter inserted through blood vessel to the heart via a master console or master manipulator. Most of the current master manipulators have structure of joystick-like pivoting 2 degree of freedom (DOF) handle in the core, which is used in parallel with other sliding switches and input devices. It however is desirable to have customized and optimized design manipulator that can provide clinician with intuitive control of the catheter motion fully utilizing the advantage of the use of robotic structure. A 6 DOF kinematic mechanism that can capture the motion control intention of the clinician in translational 3 DOF and rotational 3 DOF is proposed in this paper. Also, a master-slave motion relationship specially designed for the cardiac catheter manipulation motion is proposed and implemented in an experimental prototype. Design revision for implementation of more efficient motion and experiment in combination with an experimental slave robot system for catheter manipulation are underway.

보행 시 의도적인 발 디딤 각도 변화가 하지 관절 부하에 미치는 영향 (Effect of Active Change of Foot Progression Angle on Lower Extremity Joint During Gait)

  • 고은애;홍수연;이기광;안근옥
    • 한국운동역학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.85-90
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    • 2013
  • Efficient gait is compensate for a lack of exercise, but the wrong walking can cause disease that joints, muscles, brain and body structure(Scott & Winter, 1990). Also many researchers has been studied gait of positive mechanism using analytical methods kinetic, kinematic. This study is to identify nature of knee adduction moment, depending on different foot progression angle and the movement of rotation of pelvis and body. Health study subject conducted intended walking with three different angles. The subjects of this study classified three types of walking; walk erect, pigeon-toed walk and an out-toed gait. Ten university students of K without previous operation and disease record selected for this study. For accuracy of this study, three types of walking carried out five times with 3D image analysis and using analysis of ground reaction force to analyze nature of knee adduction moment and the movement of rotation of pelvis and body. Firstly, the HC(heel contact) section value of intended walk erect, pigeon-toed walk and an out-toed gait was not shown statistically significant difference but TO(toe off) section value was shown that the pigeon-toed walk statistically significant. The value of pigeon-toed walk was smallest knee adduction moment(p< 0.005). Secondly, X axis was the change of rotation movement body and pelvis when walk erect, pigeon-toed walk and an out-toed gait. Shown statistically Y axis was not shown statistically significant but Z axis statistically significant(p<0.05). These result show the significant differences on TO section when walking moment reaches HC, it decides the walking types and rotates the foot.

인터렉티브 스쿼트운동기구의 설계방법에 관한 연구 (A Study of the design method for Interactive squat exercise Instrument)

  • 정병호;박주훈;김지원
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.303-311
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    • 2018
  • 스쿼트운동은 안전하고 효과적인 운동성과를 기대할 수 있는 중요한 프리웨이트운동의 하나로 하체강화운동에 가장 효과적인 운동으로 알려져 있다. 인터렉티브 스쿼트운동 장치를 활용하여 동적인 운동과정을 단순화하여 스쿼트 운동 동작을 모델링하고 이를 기반으로 한 생체신호 및 동작 분석을 수행할 수 있으며 또한 장치를 통해 사용자 자세교정을 통해 올바르고 효과 높은 스쿼트운동 과정을 확립할 수 있다. 제안된 모델링을 기반으로 설계된 풋플레이트에 위치한 로드셀의 검출된 신호를 활용하여 스쿼트동작을 생체신호검출과 검출된 신호처리과정을 거쳐 스쿼트운동의 오류동작을 검출해 내는 신호출력을 확보할 수 있다. 본 논문에서 제안된 인터랙티브 스쿼트운동장치의 설계방법과 동작의 안전성 분석방법은 생체역학 신호처리 방법에 기인하며 사용자의 스쿼트 운동자세를 해석을 위한 검출된 생체신호 및 동작신호를 통해 올바르지 못한 스쿼트 동작을 교정함으로서 바른 스쿼트 운동을 유도할 수 있으며 연구 결과를 VR 장치에 적용하거나 운동 평가를 위한 장치로 활용할 수 있다.

수동 휠체어 추진 중 상지 역동역학 모델 (An Inverse Dynamic Model of Upper Limbs during Manual Wheelchair Propulsion)

  • 송성재
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.21-27
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    • 2013
  • 수동 휠체어의 추진은 추진 동작의 낮은 효율로 인하여 사용자의 상지 관절에 고통과 부상까지 유발할 수 있다. 이에 따라 수동 휠체어 추진 중에 발생하는 상지 관절의 운동역학적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 수동 휠체어 추진 중 상지 관절에 작용하는 토크를 구할 수 있는 2차원 역동역학 모델을 개발하였다. 개발한 모델은 시상면에서 상완, 하완, 손에 해당하는 3개의 체절로 상지를 구성하였고 몸통으로부터 3개의 체절을 회전조인트로 연결한 개방연쇄구조를 갖는다. 역동역학 해는 뉴턴-오일러 방법으로 구하였고 요구되는 입력자료는 실험을 통하여 획득하였다. 수동 휠체어 추진에 필요한 상지 거동의 운동학적 자료는 3차원 동작분석 시스템에서 추출하였고 역동역학 모델의 외력에 해당하는 운동역학적 자료는 브레이크식 다이나모미터에서 추출하였다. 역동역학 모델을 이용한 해석을 통하여 수동 휠체어 추진에 따른 상지 관절의 회전각과 관절 토크를 구하였다. 개발된 모델은 상지 관절에 관한 생체역학적 해석 도구이며 적은 노력으로 3차원 역동역학 모델로 확장하는 토대가 된다.

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의료용 침대를 위한 평행 4절 링크의 개선 (Enhancement of 4 Bar Parallelogram Linkage for a Medical Bed)

  • 이영대;김창영;최문수
    • 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.

Effect of Arp2/3 Complex on Sperm Motility and Membrane Structure in Bovine

  • Lee, June-Sub;Park, Yoo-Jin;Kim, Jin;Rahman, Md. Saidur;Kwon, Woo-Sung;Yoon, Sung-Jae;You, Young-Ah;Pang, Myung-Geol
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제37권4호
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    • pp.169-174
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    • 2013
  • Sperm capacitation refers to polymerization of filamentous (F)-actin from globular (G)-actin. While the role of actin-related protein 2/3 (Arp2/3) complex in actin polymerization is well appreciated, the underlying mechanism(s) and its relationship with capacitation are poorly understood. Therefore, to evaluate the potential role of Arp2/3 complex on capacitation, bovine spermatozoa were incubated with multiple doses (1, 10 and $100{\mu}M$) of CK-636, an inhibitor of Arp2/3 complex with heparin. The cellular localization of the Arp2/3 complex in spermatozoa was identified by immunohistochemistry, whereas western blot was also applied to detect the protein tyrosine phosphorylation of sperm proteins. Additionally, sperm motility and kinematic parameters were evaluated using a computer-assisted sperm analysis system. CK-636 resulted in significant changes in the ratio of Arp2/3 complex localization between acrosome and equatorial region of the spermatozoa. Short-term exposure of spermatozoa to $100{\mu}M$ of CK-636 significantly decreased sperm motility, however a non-detectable effect on protein tyrosine phosphorylation was observed during capacitation. On the basis of these results, we propose that Arp2/3 complex is associated with morphological changes during capacitation and compromised sperm motility.