• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.124-126
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• 2009

In this paper a pendulum-driven type spherical mobile robot is introduced. Many researchers have been studied about a spherical mobile robot. we developed a pendulum-driven type spherical mobile robot and analyzed mechanism of pendulum motion. Mechanism of pendulum motion applied to the robot. Consequently, we could verify the motion of the robot as motion of pendulum.

• 로봇학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.323-333
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• 2011

Due to the limited pendulum motion range, the conventional one-pendulum driven spherical robot has limited driving capability. Especially it can not drive parallel direction with center horizontal axis to which pendulum is attached from stationary state. To overcome the limited driving capability of one-pendulum driven spherical robot, we introduce a spherical robot, called KisBot II, with a new type of curved two-pendulum driving mechanism. A cross-shape frame of the robot is located horizontally in the center of the robot. The main axis of the frame is connected to the outer shell, and each curved pendulum is connected to the end of the other axis of the frame respectively. The main axis and pendulums can rotate 360 degrees inside the sphere orthogonally without interfering with each other, also the two pendulums can rotate identically or independent of each other. Due to this driving mechanism, KisBot II has various motion generation abilities, including a fast steering, turning capability in place and during travelling, and four directions including forward, backward, left, and right from stationary status. Experiments for several motions verify the driving efficiency of the proposed spherical robot.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권9호
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• pp.807-813
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• 2016

최근 다차원 운동의 잔류진동억제 제어를 위한 테스트베드로서 로봇 머니퓰레이터의 말단장치에 부착된 구면진자를 자주 활용하고 있다. 하지만 봅의 운동을 온라인에서 실시간으로 추적할 수 있는 자동감지장치가 없어, 봅의 궤적을 디지털데이터로 저장하고 플로팅하는데 불편함이 있었다. 본 논문에서는 디지털 USB 카메라를 이용하여 봅의 운동을 이차원 평면상에서 실시간으로 감지할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 시스템의 개발 목표를 빠른 이미지프로세싱 및 인터페이싱을 위한 하드웨어 구성과 효과적인 C 프로그래밍에 두었다. 개발된 시스템을, 2 자유도 스카라로봇의 말단장치에, 구면진자를 설치한 이차원 구면진자의 잔류진동억제 제어에 적용하여, 그 효용성을 입증하였다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제2권3호
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• pp.157-162
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• 2000

The inverted pendulum is a typical example of unstable systems and has been used for verification of designed control systems. It is also very popular in control education in laboratories, serving as a good example to show the utility of the state space approach to the controller design. This paper shows two kinds of experiment using inverted pendulum: one is the stabilization of a single spherical inverted pendulum by a plane manipulator using visual feedback, and the other is the state transfer control of a double pendulum. In the former experiment, the feedback stabilization using a CCD camera has major importance as an example of controller implementation with non-contact measurement. The latter involves the standard stabilizing regulation method and nonlinear control techniques. The details of the experimental systems, the control algorithms and the experimental results will be given.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1060-1067
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• 2010

In this paper, we present a new type of spherical robot having two arms. This robot, called KisBot, mechanically consists of three parts, a wheel-shaped body and two rotating semi-spheres. In side of each semi-sphere, there exists an arm which is designed based on slider-crank mechanism for space efficiency. KisBot has hybrid types of driving mode: rolling and wheeling. In the rolling mode, the robot folds its arms through inside of itself and uses them as pendulum, then the robot works like a pendulum-driven robot. In the wheeling mode, two arms are extended from inside of the robot and are contacted to the ground, then the robot works like a one-wheel car. The Robot arms can be used as a brake during rolling mode and add friction to the robot for climbing a slope during wheeling mode. We developed a remote controlled type robot for experiment. It contains two DC motors which are located in the center of each semi-sphere for main propulsion, two RC motors for each arm operation, speed controllers for each semi-sphere, batteries for main power source, and other mechanical components. Experiments for the rolling and wheeling mode verify the hybrid driving ability and efficiency of the our proposed spherical robot.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.83-88
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• 2010

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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• pp.213-217
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• 1994

The attitude stability of a satellite in spin-stabilized injection mode which contains a liquid pool is investigated. The satellite model for investigation is a two-body system consisting of a the main body, which is symmetric and rigid, representing the spacecraft, and a spherical pendulum, representing the liquid pool. Assuming that both spacecraft and pendulum are in states of steady spin about the symmetry axis of the spacecraft, the coupled nonlinear equations of motion for the system are simplified. In this paper, by using the multiple scales method, the possible resonance conditions in terms of the system parameters are determined and the corresponding near-resonant solutions are derived.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.713-717
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• 2014

In this paper, the travel control of the spherical wheeled robot with a mecanum wheel is impelemented. Four typical wheels or three omni wheels are used to consist of the ball-bot. the slip is occured when the typical wheels is used to the ball-bot. In order to reduce these slip, the spherical wheeled robot with macanum wheels is proposed. Through some experiments, we find that the proposed spherical wheeled robot with a mecanum wheel is superior to the conventional spherical wheeled robot with typical wheels.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.703-708
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• 2020

최근 지진에 대한 위험이 고취됨에 따라 내진설계에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 면진장치중 하나인 마찰 진자형 지진격리받침을 고강도 엔지니어링 플라스틱을 이용하여 슬라이더(spherical)를 적용하였다. 이는 다른 금속에 비해 가벼운 중량으로 운반, 설치 및 유지보수가 매우 용이하고, 기존의 금속부품 대비 내부식성이 매우 우수하다. 또한 특수 마찰재를 삽입하여 사용하므로 교체가 용이하여 마찰계수 조절이 가능하다는 장점을 입증하였지만 금속 소재 슬라이더 대비 장기 처짐에 대한 우려가 대두되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 개발된 마찰 진자형 지진격리받침으로 압축-전단시험, 반복피로시험 후 극한하중 재하시험을 실시하여 시험 후의 압축 및 전단특성 변화와 반복피로시험 후 극한하중 재하시 슬라이더의 변형 및 전단특성을 측정, 분석하여 슬라이더의 장기 처짐값을 측정하였고 그 처짐값이 사용 설계 허용범위 내에 있는지를 입증하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권3호
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• pp.205-216
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• 2003

회전안정화 로켓 모터를 이용하는 upper stage 위성체의 자세 불안정 현상을 연구하였다. 이 위성체는 대칭형의 본체와 내장된 유동질량으로 구성되며, 유동질량은 구진자로 모델링되었다. 종래의 선형모델이 갖는 단점을 보완하기 위해 정확한 시변 비선형 방정식을 사용하고, 본체 및 구진자 모두 회전 대칭축에 대해 정상상태에 있다고 가정하였다. 본 논문에서는 진자에 대한 준정상해(quasi-stationary solution) 및 공진조건을 파라미터의 함수로 결정하였다. 공진조건의 분석결과 유동질량은 계수자극 및 외부자극을 동시에 받으며, 자극을 받은 유동질량으로부터 에너지가 본체에 유입되면서 위성체는 불안정한 장동운동을 일으키는 것으로 확인되었다. 본 논문에서는 수치시뮬레이션 예시를 통하여 주어진 위성체 모델에 대해 발생가능한 공진조건에서 진자의 운동, 위성체 각 운동량 및 섭동모멘트의 관계 규명과 로켓모터 추진 후에 자세운동이 어떻게 변화하는가를 설명하였다.