• 제목/요약/키워드: Lifting simulation

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비대칭 들기 작업의 3차원 시뮬레이션 (Simulation of Whole Body Posture during Asymmetric Lifting)

  • 최경임
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.11-22
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    • 2002
  • In this study, an asymmetric lifting posture prediction model was developed, which was a three-dimensional model with 12 links and 23 degrees of freedom open kinematic chains. Although previous researchers have proposed biomechanical, psychophysical, or physiological measures as cost functions, for solving redundancy, they lack in accuracy in predicting actual lifting postures and most of them are confined to the two-dimensional model. To develop an asymmetric lifting posture prediction model, we used the resolved motion method for accurately simulating the lifting motion in a reasonable time. Furthermore, in solving the redundant problem of the human posture prediction, a moment weighted Joint Range Availability (JRA) was used as a cost function in order to consider dynamic lifting. However, it is known that the moment weighted JRA as a cost function predicted the lower extremity and L5/S1 joint motions better than the upper extremities, while the constant weighted JRA as a cost function predicted the latter better than the former. To compensate for this, we proposed a hybrid moment weighted JRA as a new cost function with moment weighted for only the lower extremity. In order to validate the proposed cost function, the predicted and real lifting postures for various lifting conditions were compared by using the root mean square(RMS) error. This hybrid JRA reduced RMS more than the previous cost functions. Therefore, it is concluded that the cost function of a hybrid moment weighted JRA can be used to predict three-dimensional lifting postures. To compare with the predicted trajectories and the real lifting movements, graphical validations were performed. The results also showed that the hybrid moment weighted cost function model was found to have generated the postures more similar to the real movements.

리프팅 작업을 위한 인간형 로봇 팔의 어깨와 팔꿈치 관절 토오크 분석 (Analysis on Torques of Shoulder and Elbow Joints of Humanoid Robot Arm for Lifting Tasks)

  • 김병호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.223-228
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    • 2015
  • 본 논문에서는 어떤 물체를 들어 올려서 전달하는 인간의 작업을 대신 수행하기 위한 인간형 로봇 팔의 어깨 및 팔꿈치 관절의 토오크 특성을 분석하고자 한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 인간의 일상적인 물체의 리프팅 행동을 고려하고, 단순한 구조의 어깨와 팔꿈치 관절을 갖는 인간형 로봇 팔 모델을 사용하여 어떤 물체를 다양한 경로로 이송하는 시뮬레이션을 수행한다. 이러한 시뮬레이션을 통하여 인간형 로봇 팔을 이용한 물체의 이송 작업에 있어서 요구되는 어깨 및 팔꿈치 관절의 토오크 패턴 및 범위를 사전에 파악할 수 있음을 보인다. 결과적으로, 이러한 어깨 및 팔꿈치 관절의 토오크 분석은 효과적인 로봇 팔 메커니즘 설계에 유용하게 활용될 수 있다.

초고층 건축공사의 리프트 수직 환승운영 최적화 방안 연구 (Study on Optimization for Construction Vertical Lifting with Transfer Operation for Super High-rise Buildings)

  • 문주용;박문서;이현수;정민혁
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.53-62
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    • 2014
  • 최근 세계 경제가 금융위기로부터 회복되기 시작하면서 전 세계적으로 초고층 건축공사 프로젝트가 증가하는 추세에 있다. 수직 리프트 양중은 리프트 양중 장비 대수의 제약으로 인해 초고층 건축공사 프로젝트에 있어서 전체 프로젝트의 생산성 측면에서 매우 중요한 요소이다. 특히 건물 높이가 400m 이상 되는 초고층 건축공사에서는, 리프트의 최대 운행높이로 인해 환승운영방식의 리프트 양중이 필수적이다. 환승운영방식 리프트 양중에서의 환승층 지정은 자원들의 양중 시간 단축에 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 AnyLogic 프로그램을 통한 이산사건 시뮬레이션 모델 구축 및 OptQuest 최적화 프로그램을 통한 메타휴리스틱 방식의 최적해 탐색으로 오전 출근시간대의 작업원 양중 시 환승층 최적화를 위한 방법을 제안하였다. 중간층을 환승층으로 지정했을 때와 비교한 결과, 최적 환승층을 지정했을 때 작업자들의 전체 양중시간이 상당히 단축되는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제안하는 도구를 사용 시 초고층 건축공사 프로젝트에서 작업원들의 가용 작업시간 증가를 통한 비용 절감 및 프로젝트 공기 단축이 가능할 것으로 예상된다.

Lifting Scheme과 PVQ를 이용한 영상압축 기법 (An Image Compression Technique with Lifting Scheme and PVQ)

  • 정전대;김학렬;신재호
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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    • pp.159-163
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    • 1996
  • In this paper, a new image compression technique, which uses lifting scheme and pyramid vector quantization, is proposed. Lifting scheme is a new technique to generate wavelets and to perform wavelet transform, and pyramid vector quantization is a kind of vector quantization which dose not have codebook neither codebook generation algorithm. For the purpose of realizing more compression rate, an arithmetic entropy coder is used. Proposed algorithm is compared with other wavelet based image coder and with JPEG which uses DCT and adaptive Huffman entropy coder. Simulation results showed that the performance of proposed algorithm is much better than that of others in point of PSNR and bpp.

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인체역학적 비용함수들의 lifting 자세 예측도 비교 (A study on the lifting posture predictivity of biomechanical cost functions)

  • 최재호;박우진;정의승
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1996년도 춘계공동학술대회논문집; 공군사관학교, 청주; 26-27 Apr. 1996
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    • pp.147-150
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    • 1996
  • Human posture prediction and motion simulation methods try to solve inverse kinematic problems using the optimization technique based on the concept of minimum principle. It is very important to select a cost function which relfects the human posture acurately. In this study, lifting postures were predicted using the five biomechanical cost functions and compared with real human postures in order to evaluate the predictivities of the cost functions. The result showed that all the biomechanical cost functions used in this study could not predict lifting postures accurately. The cost function which minimizes the sum of joint moments showed the smallest mean prediction error, while the one which minimizes the MUR showed statistically better performance.

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컨테이너 터미널의 ALV 시스템을 위한 시뮬레이션 모형 (A Simulation Model for an ALV System at a Container Terminal)

  • 배종욱;최상희;김창현;박순오
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.29-39
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    • 2008
  • 최근 본선작업의 대기시간을 단축할 수 있는 효율적인 이송장비로 ALV(Automated Lifting Vehicle)가 연구되고 있다. 그러나 ALV와 다른 하역장비의 연계에 대한 구체적인 분석을 수행한 후 동적 요소들을 반영한 연구는 미흡하다. ALV의 수행도는 동적 환경하의 자가하역 작업, 차량간 방해, 가용한 작업 공간의 점유에 크게 좌우된다. 그러므로 ALV 시스템이 도입된 컨테이너 터미널의 생산성을 평가하는 것은 매우 어렵다. 따라서ALV시스템에 적합한 운영 규칙을 갖춘 시뮬레이션 모형으로 개발되어야 한다. 또한 모형은 연계작업과 차량 주행의 특성을 고려해야 한다. 본 연구는 수평형 컨테이너 터미널을 가정하고 하역작업 과정을 분석하고 시뮬레이션 모형에 필요한 주요 운영 규칙을 제시하였다. 그리고 객체지향 시뮬레이션 소프트웨어인 Anylogic을 이용하여 ALV 시스템에 기반한 컨테이너 터미널 시뮬레이션 모형을 개발하였다.

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Analysis of a Long Volumetric Module Lift Using Single and Multiple Cranes

  • Khodabandelu, Ali;Park, JeeWoong;Choi, Jin Ouk;Sanei, Mahsa
    • 국제학술발표논문집
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    • The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.563-570
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    • 2022
  • Industrialized and modular construction is a growing construction technique that can transfer a large portion of the construction process to off-site fabrication yards. This method of construction often involves the fabrication, pre-assembly, and transportation of massive and long volumetric modules. The module weight keeps increasing as the modules become more complete (with infill) to minimize the work at the site and, as higher productivity can be achieved at the fabrication shop. Thus, a volumetric module delivery gets more challenging and risky. Despite its importance, past research paid relatively insufficient attention to the problem related to the lifting of heavy modules. This can be a complex and time-consuming problem with multiple lifting for transportation-and-installation operations both in fabrication yard and jobsite, and require complex crane operations (sometimes, more than one crane) due to crane load capacity and load balance/stability. This study investigates this problem by focusing on the structural perspective of lifting such long volumetric modules through simulation studies. Various scenarios of lifting a weighty module from the top using four lifting cables attached to crane hooks (either a single crane or double crane) are simulated in SAP software. The simulations account for various factors pertaining to structural indices, e.g., bending stress and deflection, to identify a proper method of module lifting from a structural point of view. The method can identify differences in structural indices allowing identification of structural efficiency and safety levels during lifting, which further allows the selection of the number of cranes and location of lifting points.

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건설 리프트 가감속 능력을 고려한 양중시간 산정 알고리즘 개발 (An Algorithm for Hoisting Time Calculation in Super-tall Building Construction)

  • 조창연;신윤석;원서경;김정렬;조문영
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.120-129
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    • 2011
  • 초고층 건축공사에 있어서의 건설리프트 설치는 여러 가지 제한조건들에 의해 한정적인 대수만이 설치될 수 있으며, 이러한 건설리프트의 특징에서 기인하는 설치의 제약은 수직동선 관리에 의해 변화하는 각 층별 노무 생산성에 밀접한 영향을 미치게 된다. 따라서 초고층 건축공사에 있어서의 리프트 운영관리는 현장의 작업생산성을 결정하는 중요한 관리요소이나, 현재 초고층 건축공사의 건설리프트 운영계획의 경우, 각 건설사별 다른 기준을 바탕으로 해당사의 숙련 기술자들의 경험에 의존하는 형태로 계획 및 관리가 이루어지고 있으며, 이러한 관리형태는 프로젝트가 초고층화 및 대형화됨에 따라 고려하지 못하거나 착오가 발생할 수 있는 부분이 생길 수 있는 리스크를 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 초고층 건축공사의 중요한 관리요소인 건설리프트 양중관리 시뮬레이션 개발의 일환으로, 건설 리프트의 가감속 능력을 고려한 양중계획 시간산정 알고리즘을 개발하고, 개발된 알고리즘에 대해 시뮬레이션 및 현장측정을 통해 검증하였다.

비틀림 동작에서의 허리근육의 피로도 패턴 (Fatigue Patterns on Trunk Muscles at Various Asymmetric Twisting Conditions)

  • 조영진;김정룡
    • 대한인간공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.71-82
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    • 2001
  • Twisting posture in lifting tasks has been identified as a risk factor of low back pain. However, it has been usually estimated in terms of compressive stress or muscular activity. Thus, this study was conducted to predict the influence on muscular fatigue during lifting simulation. Fifteen young and healthy subjects were recruited and performed isometric trunk exertions during upright standing, two-level flexions and five-level asymmetric twisting conditions. EMG signals from five primary trunk muscles in right part of body were collected during 20sec for 45 different lifting conditions. RMS(root mean square) and MPF(mean power frequency) parameters were used to analyze the EMG signals. Twisting postures were significant in right erector spinae(ERSR), right latissimus dorsi(LATR), right internal oblique(INOR) for muscular activities. Especially, when trunk was $30^{\circ}$ CCW twisting posture. ERSR and INOR activities increased respectively by 11% and 3%. Regarding the trunk muscle fatigue, we found that MPF shifts in twisting posture increased 2.3 and 2.6 times for ERSR and INOR muscles respectively. Therefore, It is probable for workers to suffer from low back disorders when they were exposed to a extreme twisting posture during prolonged lifting. This study suggests NIOSH(National Institute for Occupational Safety and Health) lifting equation needs the time-duration multiplier in addition to asymmetric multiplier.

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CAD를 이용한 선박 블록의 이동 및 반전 시뮬레이터 DS/Block의 개발 (DS/Block - a CAD-based software system for simulation of lifting and turnover of ship block)

  • 이수범;신상범;김정수;곽병만
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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    • pp.164-169
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    • 2001
  • A comprehensive extension of functions and efficiency of the software system, DS/Block, developed earlier for the purpose of simulation of the motion of a ship block during lifting and turnover operation. A viewpoint change used in 3D-CAD is utilized and saves the time for displays of a series of configurations for the motion. The Euler parameters are adopted to convert 3 rotational degrees of freedom about global coordinate system to those about local coordinate system defined in Pro/ENGINEER. DS/Block provides FEM input data for stress and strain analyses. Several functions are incorporated for user-friendliness. DS/Block is to be tested and installed in a shipyard.

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