• 한국정밀공학회지
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• 제23권4호
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• pp.75-82
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• 2006

In this paper, we propose an optimal trajectory for biped robots to move up-and-down stairs using a genetic algorithm and a computed-torque control for biped robots to be dynamically stable. First, a Real-Coded Genetic Algorithm (RCGA) which of operators are composed of reproduction, crossover and mutation is used to minimize the total energy. Constraints are divided into equalities and inequalities: Equality constraints consist of a position condition at the start and end of a step period and repeatability conditions related to each joint angle and angular velocity. Inequality constraints include collision avoidance conditions of a swing leg at the face and edge of a stair, knee joint conditions with respect to the avoidance of the kinematic singularity, and the zero moment point condition with respect to the stability into the going direction. In order to approximate a gait, each joint angle trajectory is defined as a 4-th order polynomial of which coefficients are chromosomes. The effectiveness of the proposed optimal trajectory is shown in computer simulations with a 6-dof biped robot that consists of seven links in the sagittal plane. The trajectory is more efficient than that generated by the modified GCIPM. And various trajectories generated by the proposed GA method are analyzed in a viewpoint of the consumption energy: walking on even ground, ascending stairs, and descending stairs.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권5호
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• pp.612-620
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• 2006

This paper proposes an optimal trajectory generation method for biped robots for walking up-and-down stairs using a Real-Coded Genetic Algorithm (RCGA). The RCGA is most effective in minimizing the total consumption energy of a multi-dof biped robot. Each joint angle trajectory is defined as a 4-th order polynomial of which the coefficients are chromosomes or design variables to approximate the walking gait. Constraints are divided into equalities and inequalities. First, equality constraints consist of initial conditions and repeatability conditions with respect to each joint angle and angular velocity at the start and end of a stride period. Next, inequality constraints include collision prevention conditions of a swing leg, singular prevention conditions, and stability conditions. The effectiveness of the proposed optimal trajectory is shown in computer simulations with a 6-dof biped robot model that consists of seven links in the sagittal plane. The optimal trajectory is more efficient than that generated by the Modified Gravity-Compensated Inverted Pendulum Mode (MGCIPM). And various trajectories generated by the proposed GA method are analyzed from the viewpoint of the consumption energy: walking on even ground, ascending stairs, and descending stairs.

• 한국운동역학회지
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• 제26권2호
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• pp.161-166
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• 2016

Objective: The purpose of this study was to determine the knee and ankle joint kinematics and kinetics by comparing downhill walking with valley-shape combined slope walking. Method: Eighteen healthy men participated in this study. A three-dimensional motion capture system equipped with eight infrared cameras and a synchronized force plate, which was embedded in the sloped walkway, was used. Obtained kinematic and kinetic parameters were compared using paired two-tailed Student's t-tests at a significance level of 0.05. Results: The knee flexion angle after the mid-stance phase, the mean peak knee flexion angle in the early swing phase, and the ankle mean peak dorsiflexion angle were greater during downhill walking compared with valley-shape combined slope walking (p < 0.001). Both the mean peak vertical ground reaction force (GRF) in the early stance phase and late stance phase during downhill walking were smaller than those values during valley-shape combined slope walking. (p = 0.007 and p < 0.001, respectively). The mean peak anterior GRF, appearing right after toe-off during downhill walking, was also smaller than that of valley-shape combined slope walking (p = 0.002). The mean peak knee extension moment and ankle plantar flexion moment in late stance phase during downhill walking were significantly smaller than those of valley-shape combined slope walking (p = 0.002 and p = 0.015, respectively). Conclusion: These results suggest that gait strategy was modified during valley-shape combined slope walking when compared with continuous downhill walking in order to gain the propulsion for lifting the body up the incline for foot clearance.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.1310-1318
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• 1998

저주파의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 sigma-delta 아날로그-디지털 변환기의 이용이 용이하다. 이 변환기는 변조기와 디지털 필터로 구성되는데 여기에서는 변조기에 대해 언급한다. 14비트 분해능을 갖는 2차 sigma-delta 변조기를 설계하기 위한 변조기의 구성요소 즉 연산 증폭기, 적분기, 내부 ADC 및 DAC의 최대 허용 에러 범위를 규정하였다. 이를 위하여 먼저 이상적인 변조기를 모델링하고 다음으로 변조기의 성능을 저하시키는 여러 가지 에러 요인 즉 연산증폭기의 최대 출력 제한, DC 이득, slew rate, 축전기의 불일치에 의한 적분기 이득 에러와 내부 ADC 및 DAC의 에러 등을 이상적인 모델에 적용하여 성능을 검증하였다. 이러한 에러 허용 범위에 대한 조사를 바탕으로 sigma-delta 변조기 설계 시 요구되는 구성 요소의 사양을 결정 할 수 있으며, 제조과정에서 나타나는 에러 성분에 대한 한계를 규정하여 최종 제작될 변조기의 성능을 확신 할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제19권1호
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• pp.34-41
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• 1987

본 논문은 부하추종운전노심의 1차원 해석방법과 3차원 해석방법을 비교하기 위한 것이다. 이 목적으로 본 논문에서는 유한차분법에 의거한 1차원 HLOFO 코드와 수정형 Borresen 소격모형에 의한 3차원 CMSNAC 코드를 개발했다. CMSNAC 코드는 100-50-100% 출력변화를 수반하는 12-3-6-3 부하추종운전에 대한 고리 1호기 노심의 3차원 출려분포와 반응도 변수를 계산하는데 이용했다. 3차원 계산결과는 중성자속.체적 가증법으로 구한 단면적 및 버클링 입력에 의거한 1차원적 HLOFO 계산결과와 비교되었으며, 이 비교로부터 1차원 HLOFO 계산이 정착도 면에서 다소 뒤떨어지지만 3차원 계산에 가까운 결과를 얻을 수 있다는 것을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1544-1551
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• 2007

본 논문에서는 넓은 동작전압 범위와 저소비 전력 그리고 개선된 파워-업 특성을 가지는 캐스코드 전류 거울형 CMOS 밴드갭 기준전압 발생기의 스타트-업 회로를 제안하였다. 새롭게 제안된 스타트-업 회로는 기존의 스타트-업 회로에 비해 안정적인 파워-업 특성을 가지며 공급전압(VDDA)이 높아지더라도 밴드갭 기준전압 발생기 회로의 동작에 영향을 미치지 않는 것을 모의실험을 통하여 확인하였고 $0.18{\mu}m$ tripple-well CMOS 공정을 이용하여 테스트 칩을 제작하고 측정하였다. 측정 된 기준전압 Vref는 평균값이 738mV이고 $3{\sigma}$는 29.88mV이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권12호
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• pp.1-9
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• 2009

가산기는 기본적인 산술 연간 장치로써, 산술 연산 시스템 전체의 속도 및 전력소모에 결정적인 역할을 한다. 단일 비트 전가산기의 성능을 향상시키는 문제는 시스템 성능 향상의 기본적인 요소이다. 주 논문에서는 기존의 모듈 I과 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 XOR-XNOR 구조와는 달리 모듈 I을 거치지 않고 입력 A, B, Cin에 의해 모듈III를 거쳐 출력 Cout을 갖는 새로운 구조를 이용한다. 최대 5단계의 지연단계를 2단계로 줄인 전가산기를 제안한다. 따라서 Cout 출력속도가 향상되어 리플캐리 가산기와 같은 직렬연결의 경우 더욱 좋은 성능을 나타내고 있다. 제안한 1Bit 전가산기는 static CMOS, CPL, TFA, HPSC, TSAC 전가산기에 비해 좋은 성능을 가지고 있다. 가장 좋은 성능을 나타내는 기존의 전가산기에 비해 4.3% 향상된 지연시간을 가지며 9.8%의 향상된 PDP 비율을 갖는다. 제안한 전가산기 회로는 HSPICE 툴을 이용하여 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 전력소모 및 동작속도를 측정하였으며 공급전압에 따른 특성을 비교하였다.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.107-112
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• 2020

원자층 두께의 전이금속 칼코겐화합물(transition-metal dichalcogenide, TMD) 기반 반도체 소재는 그래핀과 비슷한 구조의 이차원구조를 지니는 소재로서 조절 가능한 밴드갭 뿐만 아니라 우수한 유연성, 투명성 등 다양한 장점으로 인해 다양한 미래사회의 전자소자에 활용될 수 있는 소재로서 각광받고 있다. 하지만 이러한 TMD 소재들은 수분과 산소에 매우 취약하다는 단점 때문에 대기안정성을 해결할 수 있는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 핫픽업 전사기술을 이용하여 TMD 반도체 소재 중 하나인 WSe₂ 와 이차원 절연체 h-BN와의 수직 헤테로 구조를 제작하여 WSe₂의 대기 안정성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였으며, h-BN/WSe₂ 구조를 활용하여 WSe₂ 기반 고성능 전계효과 트랜지스터 제작에 대한 연구를 수행하였다. 제작된 소자의 전기적 특성을 분석한 결과, h-BN에 의해 표면이 안정화된 WSe₂ 기반 소자는 대기안정성 뿐만 아니라 150 ㎠/Vs의 상온 정공 이동도, 3×10⁶의 온/오프 전류비, 192 mV/decade의 서브문턱스윙 등 우수한 전기적 특성을 갖는다는 것 또한 확인할 수 있었다.