• 제목/요약/키워드: Spherical-Spherical 링크

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복합 링크 구조 기반의 가변형 구형로봇 설계 (Design of a Transformable Spherical Robot Based on Multi-Linkage Structure)

  • 강형석;조성건;이동규;김병규
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.26-33
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    • 2017
  • 본 연구에서는 외골격 크기를 변화하여 효과적으로 구동력을 조절하고 우수한 장애물 통과능력을 가진 구형로봇을 구현하였다. 호버만구를 외골격으로 채택하고 슬라이더-크랭크 구조의 확대 수축 메커니즘을 설계하여 무선으로 로봇의 크기변화와 이동제어가 가능하도록 제어시스템을 구축하였다. 로봇의 효율적인 구동에 필요한 주요 변수를 확인하기 위하여 오일러-라그랑주 운동방정식을 세워 해석하였고, 이를 바탕으로 DC 모터를 선정하였다. 로봇의 성능을 평가하기 위해 Prototype 의 기초 구동실험을 진행함과 동시에 유한요소 해석을 통해 구조적 안정성을 보완한 최종 모델을 제작하였다. 결과적으로, 외경 기준 최대 650 mm 에서 최소 520 mm 까지 수축/팽창이 가능한 로봇이 0.85 m/s로 주행이 가능한 것을 확인하였다.

5-SS 공간 7절 운동생성기 합성을 위한 대수적 소거 알고리듬의 개발과 구현 (Development and Implementation of Algebraic Elimination Algorithm for the Synthesis of 5-SS Spatial Seven-bar Motion Generator)

  • 이태영;심재경
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권1호
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    • pp.225-231
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    • 2000
  • Dimensional synthesis of planar and spatial mechanisms mostly requires solution-finding, procedure for a system of polynomial equations. In case the system is nonlinear, numerical techniques like Newton-Raphson are often used. But there are no logical ways for finding all possible solutions in such iterative methods. In this paper, algebraic elimination is used to get all solutions for the synthesis of 5-SS spatial mechanism with seven prescribed positions. The proposed algorithm is more suitable for computer implementation and takes less time than existing one. Two numerical examples are given to demonstrate the implemented algorithm.

3자유도 구형관절 재활운동기기의 기구학 및 동역학 해석 (Kinematic and dynamic analysis of a spherical three degree of freedom joint rehabilitation exercise equipment)

  • 김선필
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.16-29
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    • 2009
  • 노인의 평형성 향상과 근력강화 운동을 병행할 수 있는 운동기기 개발을 위해 병렬형 구형관절 모듈을 채택하였다. 병렬형 구형관절 모듈은 링크 2개, 회전관절 3개의 조합으로 된 다이애드 3조가 병렬로 설치되어 있고 모든 회전축은 모듈의 중간 위치에 교차하여 3자유도 회전운동이 가능하다. 본 연구에서는 구형관절 모듈의 기구학 및 동역학 해석을 실시하였으며 제어프로그램을 위한 순방향 및 역방향 위치해석에 대한 수학적 해석해를 도출하였다. 속도 및 가속도해석에서는 임의의 다이애드 내의 관절속도 및 가속도에 대한 상판 속도 및 가속도의 관계식을 유도하였다. 본 연구에서는 재활운동기구로서 사용하기 위해서 50대 이상 한국인 표준 남성에 대한 모델을 선정하여 동역학 모델 시뮬레이션을 통하여 이러한 결과의 유효성을 검증하였다.

외력과 부싱변형을 고려한 무질량 링크 모델 개발 (Development of the Massless Link Model including External Force and Bushing Deformation)

  • 손정현;최성태;김광석;유완석;이종년
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.163-170
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    • 2001
  • In this paper, a massless link model transmitting external forces is developed to achieve the numerical efficiency in simulation of vehicle suspension systems. Forces acting on links are resolved and transmitted to attached points with a quasi-static assumption. Also, a theoretical derivation and computer implementation of a massless link with bushing elements are proposed. In the massless link with bushing elements, one end is connected to the adjacent body with bushings and the other end is connected with a spherical joint. The deformation of a massless link with bushing elements is theoretically determined by minimizing the potential energy function with quasi-static equilibrium assumption at each time step. Several simulations with a full vehicle model are carried out to compare the efficiency of the developed massless link component. From the results, it is concluded that the proposed approach can reduce the computational time considerably.

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선 기하학을 이용한 5-SS 멀티 링크 현가장치의 순간 스크류 축 해석 (Analysis of Instantaneous Screw Axis in 5-SS Multi-link Suspensions Using Line Geometry)

  • 최재성;심재경
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.635-640
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    • 2000
  • This paper presents the analysis method of the instantaneous screw axis using line geometry in bump and rebound motion of 5-SS multi-link suspensions. Instantaneous screw axis is based on screw motion, and screw motion of zero pitch can be expressed as $Pl{\ddot{u}}cker$ line coordinates of line geometry instead of screw coordinates. In screw coordinates, twist and wrench are described by components of instantaneous screw axis. For instantaneous motion of wheel assembly, the principle of virtual work with twist and wrench is applied to 5-SS multi-link suspension, and it makes 5 linear equations. Therefore, it is possible to find instantaneous screw axis by solving these equations. This analysis by line geometry demands geometric values only, such as the locations of spherical joints in the case of multi-link suspensions.

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3차원 안테나 패턴을 사용한 동적 원격측정링크의 다중경로 전파손실 분석 (The multipath propagation loss analysis of dynamic telemetry link using the 3D antenna pattern)

  • 김균회;신석현;고광렬;윤정국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.254-260
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    • 2011
  • 원격측정링크는 항공기의 움직임에 따라 안테나 이득과 편파가 실시간으로 변화하는 동적 통신링크이다. 본 논문에서는 항공기의 비행궤적, 자세, 3차원 안테나 패턴을 사용하여 실시간 탑재안테나 이득과 송수신 안테나의 편파 부정합을 계산하였다. 그리고 다중경로 환경을 2-Ray 둥근지구 반사지형으로 모델링하고, 항공기에서 송신한 RF 신호를 빔폭이 좁은 안테나로 수신할 때 수신신호세기를 예측하였다. 또한 비행시험을 실시하고 측정값과 예측값을 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

차분 선부호화 구조를 적용한 LTE-A 상향링크 시스템의 성능분석 (Preformance Analysis of LTE-A System Uplink with Differential Precoding Scheme)

  • 이신;박노윤;김영주
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권5호
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    • pp.37-43
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    • 2012
  • LTE 시스템에서는 폐회로 기반의 다중 안테나 기술이 적용되었으며, 차분 코드북을 비롯한 다양한 다중 안테나 기반의 선부호화 기술들이 향상된 LTE (LTE-Advanced) 시스템의 요구조건을 만족시키기 위해 제안되었다. 차분 코드북 설계와 관련하여 이전에 연구된 내용은 준 대각(quasi-diagonal) 단위 행렬 및 구면 캡(spherical cap)에 중점을 두었지만, 이는 동 이득 성질을 만족하지 못한다. 동 이득 성질은 특히 상향 링크에서 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)에 상당한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 송신 안테나에 동 이득을 유지하는 성질을 이용한 새로운 차분 코드북을 상향 링크 기반 차분 선부호화 시스템에 적용하고, 이를 통해 비트 오류율(BER)과 첨두 전력 대 평균 전력비를 분석하였다. 특히, 송신기의 비선형 증폭기를 고려하여 다양한 차분 선부호화 기법들의 성능을 분석하였다. 모의 실험을 통해 선형 증폭기를 고려할 경우 기존에 제안된 차분 코드북이 우수한 성능을 보이지만, 비선형 증폭기를 고려할 경우에는 제안하는 차분 코드북의 우수함을 증명하였다.

차등 선부호화 기법을 적용한 MU-MIMO 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of MU-MIMO employing differential Precoding)

  • 곡청;박노윤;이신;김영주
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권10호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • 본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 MU-MIMO 하향링크 시스템에 준-대각선 및 구관 행렬, 그리고 동 이득 전송 기법을 이용한 차등 선부호화 기법을 적용하여 sum-rate 및 bit error rate 성능을 분석한다. 시뮬레이션과 성능분석을 통해 기존의 LTE 코드북보다 sum-rate 성능은 최소 0.6bps/Hz, BER 성능은 최소 4dB 개선됨을 보인다.

위성 S-대역 옴니 안테나 합성 이득 해석 (Combined Gain Analysis of Satellite S-band Omni-antenna)

  • 김중표;이상곤
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.97-101
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    • 2012
  • 위성의 발사부터 임무 궤도 운용을 포함한 어떤 위성의 자세에서도 지상국과의 통신 링크 보장을 위해서는 TC&R (Telemetry, Command & Ranging)의 안테나는 반구 옴니 패턴을 가져야 한다. 전구 옴니 안테나 패턴을 제공하기 위해서는 위성의 +z 축 방향과 -z축 방향에 각각 반구 옴니 패턴을 갖는 안테나를 배치하게 된다. 본 연구에서는 반구 옴니 빔을 갖는 RHCP 및 LHCP 편파 Quadrifilar 헬릭스 안테나를 설계하고 안테나 이득 및 축비 요구 규격을 잘 만족함을 확인하였다. +z 축 방향과 -z축 방향에 안테나 편파 조합에 따른 합성된 옴니 안테나 전구 패턴의 특성을 분석하기 위해 +z 및 -z 축에 4가지 편파 배치안에 대해 합성 빔을 비교 분석하였다. 이 결과를 바탕으로 실제 위성 구조물에 +z축 및 -z축에 RHCP 및 LHCP S-대역 옴니 안테나를 각각 장착하고 위성 구조물에 의한 합성 이득 패턴을 얻고 링크에 대한 영향 분석을 수행하였다.