This study proposes a method to determine the effective angular velocity of each motor of a specific four-rows tracked vehicle (FRTV) in order to follow a given turning radius. The configuration of the four-rows tracked vehicle is introduced, and its dynamics analysis model is built using the DAFUL commercial software. The soil has been assumed to be hard ground, and the friction force between the ground and the tracked links is calculated using the Coulomb friction model. This paper uses a simulation to show that the error in the position increased with respect to the angle of the curvatures, so a method is proposed to compensate for the error in the motion of the motors. Various simulations are then carried out to verify the proposed formulation. The effects of the soil characteristics and the driving velocity will be further investigated in future studies.
When the contribution of lightweight components to the total energy of a system is small, tole inertia effects are sometimes ignored by replacing them to massless links. For example, a revolute-spherical massless link generates two kinematic constraint equations between adjacent bodies and allows four relative degrees of freedom. In this paper, to implement a massless link systematically in a computer program using the velocity transformation technique, the velocity transformation matrix of massless links is derived and numerically implemented. The velocity transformation matrix for a revolute-spherical massless link and a revolute-universal massless link are appeared as a 6$\times$4 matrix and a 6$\times$3 matrix, respectively. A massless link model in a suspension composite joint transmitting external forces is also developed and the numerical efficiency of the proposed model is compared to a conventional multibody model. For a massless link transmitting external forces, forces acting on links are resolved and transmitted to the attached points with a quasi-static assumption. Numerical examples are presented to verify the formulation.
통신위성의 임무 및 위성 체 동역 화 해석 시스템은 서브 시스템별로 몸체를 분류하고 이들 몸체각각의 운동뿐 아니라 위성 체 전체의 운동을 고려하여 정해진 임무에 대하여 위성 체의 자세제어와 궤도조정을 할 수 있도록 다 몸체 동역 학 모델 링 방법을 채택하였다. 따라서 본 시스템은 어느 특정한 통신위성에만 적용되는 것이 아니라 일반적인 통신위성에 적용할 수 있는 통신위성 임무 및 위성 체 동역 학 해석 시스템이다. 시뮬레이션 결과를 2차원 그래픽 및 3차원 동화상으로 파악할 수 있도록 하였으며 또한 사용자 친화방식을 채택하여 누구든지 본 시스템을 쉽게 사용할 수 있도록 하였다. 개발된 시스템의 성능을 검증하기 위하여 현재 운용 중에 있는 정지궤도 통신위성인 무궁화위성 1,2호의 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다.
The robot mechanisms that were previously researched had only been conducted for the purpose of overcoming the obstacles stably at low speed driving and enhancing the stability against high speed circuitous driving, and yet, the mechanism satisfying two purposes. However, in order to stably drive with high speed on rough terrain, there is a need for satisfying both of these purposes, as well as testing the efficiency of the mechanisms at high speed driving. There, this paper simulated some of the passive mechanisms and focused on checking the performances of passive mechanisms through simulations and analyzing each mechanism on the basis of an evaluation index. The simulation was conducted by Adams (The Multi-body Dynamics Simulation Solution) and used various types of passive mechanisms which were introduced in the robotics field. As a result, the study confirmed that passive mechanisms have a number of situations that affect the driving stability on each direction of roll and pitch. Further study is needed about active mechanism.
Pedestrians involved in traffic accidents manifest unique trajectory characteristics depending on the collision speed, vehicle configuration, and pedestrian postures. However, the existing analytical models for pedestrian movements do not fully include the rotational characteristics of the pedestrians because they assume a two dimensional parabolic trajectory. This faulty assumption in the development of these models limits their applicability and reliability This study investigated the pedestrians movement at collision by computer simulation. The simulations are carried out by using HADYMO, which is a special simulation software system for dynamic movement analysis. Vehicles and pedestrians are modeled and verified via real crash worthiness experiments. Simulations are performed for various collision speeds, vehicle configuration, and pedestrian postures. Since the simulation uses multi-body dynamics, It can express irregular phenomena of the bodies quite well. The results can be exploited for vehicle design and traffic accident reconstruction.
다물체 동역학 기법을 이용하여 가변속 제어모멘트자이로와 인공위성의 상호작용하는 모델을 개발한 연구결과를 소개한다. 이 상호작용 모델을 이용하여, VCMG 모터의 사양 설계와 위성 구조물의 강도설계에 활용할 수 있는 데이터를 얻었다. 그리고 태양 전지판과 같은 유연 모듈의 상호작용 효과도 포함하였다. 위성의 기동에 의하여 유연 모드가 야기되고, 이 모드의 진동에 의하여 위성 자세에 변동이 가해진다. 모델리카 언어로 시뮬레이션 프로그램을 개발하고, 제시한 모델의 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 파력에너지를 전기에너지로 변환시키는 파력발전기를 다물체 동역학을 이용하여 모델링 하였으며, 계류시스템이 부유식 파력발전기에 미치는 영향에 대해서 분석하였다. 계류시스템이 파력발전기에 미치는 영향을 줄이기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 구속방정식과 힘 요소를 이용하여 다물체 시스템을 모델링 하였으며, 3 차원 파랑하중을 적용하여 부유체에 작용하는 파력을 모델링 하였다. 파력발전기의 거동과 발전량을 분석하기 의해 상용 다물체 동역학 해석프로그램인 MSC/ADAMS 를 이용하였다. 계류시스템이 있을 때와 없을 때의 결과를 비교하였고, 특히 극한 파랑하중이 작용했을 때의 시뮬레이션을 통해 파력발전기의 안정성을 평가하였다.
본 논문에서는 고 중량물을 빠르게 이송시키며'Pick & Place'작업을 수행하는 병렬로봇의 작동강성 최적설계에 대한 연구를 수행하였다. 20~30kg 의 고 중량물을 사용하여 특정 작업을 빠르게 수행하기 위해서는 빠른 응답속도를 위한 관성 기구부 경량 설계와 동시에 동작의 정밀도를 위한 고 강성설계가 필요하다. 하지만 요구조건인 관성 기구부 경량 설계와 고강성 설계는 상호 배타적인 관계이므로 본 연구에서는 다물체동역학 해석을 통해서 병렬로봇의 동적 거동을 분석함으로써 로봇의 작동 중에 작용하는 하중상태를 분석하였고, 상호 배타적인 두 성능을 동시에 만족시키기 위해 관성 기구부 위상 최적 설계를 수행하였다. 그리고 위상 최적설계 결과를 병렬로봇에 적용하여 그 신뢰성을 검증하였다.
The rebar factory production process involves the repetitive bending of rebars. Therefore, the fatigue failure of the rebar bending machine needs to be considered. In this paper, fatigue analysis of the rebar machine was performed using the commercial software DAFUL, which is based on MFBD (Multi Flexible Body Dynamics). The rotating roller, fixing roller and rebar were modeled by the finite element method. The rebar bending process is simulated and the mechanical stresses on the rollers are calculated. Structural analysis of the rebar bending roller was performed using the maximum bending angle of $180^{\circ}$ and maximum processing rebar diameter of ${\Phi}19mm$. Then, for fatigue analysis, the S-N curve of STD-11 was. The fatigue life of rollers is estimated by modified Goodman diagram. The fatigue life range of the rotating roller is $2.99961{\times}10^5{\sim}1{\times}10^8$ while that of the fixed roller is $2.53142{\times}10^5{\sim}1{\times}10^8$. STD-11 has an infinite life cycle after $1{\times}10^8$. Therefore, the rollers of the rebar bending machine may be expected to suffer fatigue failure. Thus, we performed a parameter study of fatigue life according to various axial radii of the fixed roller and rotating roller, and redesign of the rebar bending machine. Consequently, the axial radius of the fixed roller and rotating roller was found to be 35~37.5mm and 30~35mm, respectively, and an infinite life cycle was confirmed at these.
스마트폰의 슬림화를 위한 방법으로 스마트폰의 두께 방향이 아닌 너비 방향으로 진동하는 수평 선형 진동 모터를 여러 회사에서 현재 개발 중이다. 진동 모터 개발과정 중 수학적 모델링을 이용한 방법은 진동을 예측하기 위한 효율적인 방법 중 하나이다. 하지만 실제 수평 선형 진동모터에서는 Lorentz Force에 의한 수평 힘과 진동자 내의 자석과 브라켓 사이에 작용하는 자력에 인한 인력과 진동자 중력에 의한 수직 힘이 발생하여 진동자는 수평 선형 운동이 아닌 비틀림 운동을 하게 된다. 즉, 진동자에 수평 힘만 고려되어져 이상적인 운동으로 가정하는 수학적 모델링은 해석 오차의 발생 원인 중 하나이다. 따라서, 본 논문은 상용 동역학 해석 프로그램인 "DAFUL"을 이용한 진동 모터의 동적해석을 제시한다. 이 해석 프로그램은 진동자에 작용하는 수평, 수직 힘을 모두 고려할 수 있어 실제 진동모터의 움직임에 가까운 운동을 구현하여 수학적 모델링이 가지는 한계를 극복할 수 있다. 또한 "DAFUL"을 이용하여 해석 결과를 검증하기 위해 실험을 행하였고, 각각의 데이터를 비교 및 분석하여 결과를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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