• 제목/요약/키워드: SMA spring actuator

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밴딩 전파 구동을 이용한 파리지옥 로봇의 소프트 모핑 동작 (Soft Morphing Motion of Flytrap Robot Using Bending Propagating Actuation)

  • 김승원;고제성;조맹효;조규진
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.168-174
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    • 2012
  • This paper presents a bending propagating actuation using SMA (Shape Memory Alloy) spring for an effective shape transition of a flytrap-inspired soft morphing structure. The flytrap-inspired soft morphing structure is made from unsymmetric CFRP (Carbon Fiber Reinforced Prepreg) structure which shows bi-stability and snap-through phenomenon. For a thin and large curved bistable CFRP structure, SMA spring is more acceptable than SMA wire and piezoelectric actuator which used in previous investigations. A bending propagating actuation is proposed which can induce snap-through of the bi-stable CFRP structure effectively. From this research, effective shape transition of soft morphing structure is possible.

소형 위성용 비폭발식 저충격 분리장치 (Non-explosive Low-shock Separation Device for small satellite)

  • 박현준;탁원준;한범구;곽동기;황재혁;김병규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.457-463
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    • 2009
  • 본 논문에서는 위성 본체에 장착된 태양 전지 패널을 위성으로부터 분리하기 위한 새로운 개념의 비폭발식 분리 메커니즘을 제안하였으며, 구동기로서 형상기억합금을 이용한 스프링 형상의 구동기를 채택하였다. 먼저 제안된 분리 메커니즘을 구동하기 위해서 필요한 구동력을 측정하였으며, 구동하기에 적절한 구동기를 제작하기 위하여 이론적 계산을 통하여 스프링 형상의 형상기억합금 구동기를 설계/제작 하였다. 최종적으로 분리 메커니즘과 형상기억합금 구동기를 통합하고 분리 장치의 반응속도시험, 사전 하중(Preload) 시험, 충격시험을 통하여 검증하였다. 상기한 소형위성용 비폭발식 저충격 분리장치 개발을 통하여 그동안 사용되었던 선진국의 폭발식 분리장치를 대체할 수 있는 위성 부품의 국산화에 계기를 마련하고자 한다.

복합 재료와 형상 기억 합금 코일 스프링 구동기를 이용한 유연하게 변형 가능한 바퀴 로봇의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Soft Deformable Wheel Robot using Composite Materials and Shape Memory Alloy Coil Spring Actuators)

  • 고제성;이대영;김지석;김승원;조규진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.47-52
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    • 2013
  • In order to operate a search and rescue robot in hazardous area, the robot requires high mobility and adaptable locomotion for moving in unpredictable environments. In this paper, we propose the deformable soft wheel robot that can produce three kinds of driving modes; caterpillar driving mode, normal wheel driving mode, legged-wheel driving mode. The robot changes its driving mode as it faces the various obstacles such as a small gap, stairs etc. Soft film and composite materials are used for fabrication of deformable wheel structure and Shape Memory Alloy (SMA) coil spring actuators are attached on the structure as an artificial muscle. Film lamination and an composite manufacturing process is introduced and the robot design is required to be modified and compromised to applying the manufacturing process. The prototype is developed and tested for verifying feasibility of the deformable wheel locomotion.

가항력돛을 이용한 궤도이탈장치 개발 (Development of De-orbiter using Drag-sail)

  • 최준우;김시온;이주완;윤태국;김병규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.63-70
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    • 2017
  • 본 논문에서는 가항력돛을 이용한 궤도이탈 장치를 설계 및 제작하고 전개 특성을 연구하였다. 형상기억합금을 이용한 분리장치를 개발하고, 형상기억합금의 구동에 따라 테잎 스프링의 복원력을 이용해 구동되는 새로운 궤도이탈 장치를 설계하고 실험하였다. 가항력돛의 효율적인 수납 및 전개를 위해 origami flasher 방식 중 original ISO flasher 방식을 선정하였으며, 반복적인 실험을 하기 위해서 다른 재료들에 비해 저렴한 우주재료인 mylar film을 가항력돛의 재료로 사용하였다. 또한, 일회성 장치 신뢰성 평가 방법 중 하나인 FTA(fault tree analysis) 방법을 통해 장치의 신뢰도(0.997572)를 평가하고 가장 치명도가 높은 부분이 Roller failure임을 확인하였다. 최종적으로 가항력돛의 전개장치의 제작 및 실험을 통하여 향후 궤도이탈 장치의 개발 가능성을 확인하였다.

혈관 삽입용 초소형 작동형 내시경의 개발(II) - 시스템 설계, 제작 및 체외 성능 분석 - (Development of Intravascular Micro Active Endoscope(II) -System Design, Fabrication and In-vitro Evaluation-)

  • 장준근;정석;이용구
    • Tribology and Lubricants
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    • 제15권3호
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    • pp.278-286
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    • 1999
  • To predict the behavior of the intravascular micro active endoscope in the real human vascular system, a human mock circulation system was developed. The intravascular micro active endoscope which consists of micro active bending catheter and micro drug infusion catheter was driven in the velocity, Re number and temperature controlled flow. The three SMA (Shape Memory Alloy) zigzag type spring in the micro active bending catheter was heated by the electric current generated by PWM controller, and the shape memory effect made the actuator bend to any direction. The micro drug infusion catheter was driven through the inner hole of the micro active bending catheter. A mock circulation system is shaped from Ascending Arota to Femoral artery according to a human data (the data contains many vascular sizes and hydrographs of many control points). We developed a vascular model with glass and silicone tubes, and set the flow system with circulation parts, flow settling parts, and lots of valves. The heater and heat-controller was added to the How system to centre! the temperature of the How at 36.5$^{\circ}C$. The result showed that the developed intravascular micro active endoscope could be induced to any point in the vascular model.