쿼드로터의 헤딩 방향 감지를 위하여 일반적으로 활용하는 지자기 센서에서는 주변 자기 간섭 및 롤/피치 축 기울기로 인한 오차가 발생한다. 본 논문에서는 쿼드로터 헤딩 방향 제어를 위하여 지자기 센서와 자이로 센서의 측정 결과를 융합하는 방위각 측정 방법을 제안한다. 롤/피치 축 방향 회전으로 인하여 발생하는 지자기 센서의 좌표축 변화를 분석하고, 수평 자세 제어를 목적으로 측정된 롤/피치 축 각도를 활용하여 지자기 센서의 기울기 보상을 적용한다. 또한, 요 축 각도 측정에 상보필터를 활용하여 지자기 센서의 요 축 각도와 자이로스코프 센서의 요 축 방향 각속도 데이터를 융합한다. 제안한 방식을 실험에 적용하고 결과를 제시하여 요 축 각도 측정의 타당성 및 효과를 검증한다.
본 논문은 단안의 RGB 카메라를 이용하는 실시간 손 추적 방법을 제안한다. 손은 높은 degrees of freedom을 가지고 있기 때문에 손 추적은 높은 모호성을 가지고 있다. 따라서 제안하는 방법에서는 손 추적의 모호성을 줄이기 위해서 단계별 손 추적 전략을 채택하였다. 제안하는 방법의 추적 과정은 손바닥 포즈 추적, 손가락 yaw 움직임 추적, 그리고 손가락 pitch 움직임 추적, 세 단계로 구성되어 있으며, 각 단계는 순서대로 수행된다. 제안하는 방법은 손은 평면으로 간주할 수 있다고 가정하고, 평면 손 모델을 이용한다. 평면 손 모델은 손 모델을 현재의 사용자 손 모양에 맞춰서 변경하는 손 모델 재생성을 가능하게 하는데, 이는 제안하는 방법의 강건성과 정확도를 증가시킨다. 그리고 제안하는 방법은 실시간 연산이 가능하고 GPU 기반 연산을 요구하지 않기 때문에, Google Glass와 같은 모바일 장비를 포함한 다양한 환경에 적용가능하다. 본 논문은 다양한 실험을 통해서 제안하는 방법의 성능과 효용성을 입증한다.
새로운 3차원 도립진자 시스템의 구현 및 퍼지제어에 관하여 논한다. 기존의 1차원 또는 2차원 도립진자 시스템과 달리, 3차원 도립진자 시스템은 상하 운동을 포함하는 인간의 도립진자 제어행위를 적절히 모사할 수 있는 새로운 시스템이다. 3차원 도립진자 시스템의 특성 분석과 퍼지제어기 설계를 위하여 3축 직교로봇과 도립진자를 포함하는 기구부의 동력학식을 유도한다. 로봇의 여유자유도와 제한된 작업영역을 고려하면서 도립진자의 요오(yaw) 및 피치(pitch)각을 제어하기 위한 퍼지제어기 설계 방법을 제안한다. 개발된 PC 기반의 다축제어보드를 이용한 실험 결과를 통하여 제안된 시스템의 성능을 검증한다.
New experimental devices and methods to measure shaft forces of ships are proposed in this paper. The strain gauge type six-component load cell was newly designed and installed to the end of the propeller shaft. The signals generated from the sensor in the propeller rotating are transferred to the new data amplifying and processing board on the shaft and the data is transmitted to the self-made wireless receiver. To find out the characteristics of shaft forces during port and starboard turning motions in sea trial, oblique and combined yaw maneuvering tests at straight, transient, maximum yaw rate, steady conditions were performed with the model ship installed the shaft forces measuring device using circular motion tester of Samsung Ship Model Basin. Characteristics of the measured shaft forces in model tests show quantitatively good agreement with the computed values obtained by the CFD programs using the measured wake data in oblique towing conditions. In the near future, It is hoped that the estimated shaft forces for a ship from this experimental method could be validated through comparison with directly measured values of a ship.
많은 선박사고유형 중 하나인 선박의 충돌은 운항자의 조선실수가 그 원인의 큰 비중을 차지한다. 이는 점차 대형 고속화, 교통의 폭주화가 이루어지고 있는데도 오히려 항해사의 자질 저하에서 오는 것이라 할 수 있으며 이를 보완하기 위해 나날이 발전하는 첨단기술을 바탕으로 충돌회피에 관한 자동회피제어 시스템의 개발의 필요성이 점차 대두되고 있다. 그러한 취지에서 본 연구도 충돌회피를 위한 자동제어에 관하여 연구되었다. 본 연구는 MMG 수학모델에 기반 하여, Surge-Sway-Yaw-Roll 운동방정식을 사용하였고, 충돌위험도 설정을 위하여 퍼지이론을 사용하였으며 다수선박과 연속적으로 조우하는 상황에서도 충분한 회피가 가능하게 하였다.
The purpose of this study was to analyze the kinematic characteristics of javelin to compare the characteristics between world elite athletes and local male athletes. The subjects selected 9 athletes out of total 13 athletes recorded more than 65 m in the preliminary and main competition participated in the 93rd National Sports Festival held in 2012. Three-Dimensional motion analysis using a system of 4 video cameras(Sony HXR-MC2000) at a sampling frequency of 60 fields/s was performed for this study. The Kwon3D 3.1 was used to obtain the three dimensional coordinates about the top, grip, end of javelin. And the kinematic factors of javelin calculated using Matlab2009a program. The resultant speed of javelin that affects directly to the record of performance showed 26.08 m/s indicated lower speed of about 2-3 m/s than world elite athletes. The release point appeared to have been made at the high of $1.79{\pm}0.07$ m of 99.8% of the height of the athletes. In terms of release angle, it was indicated average $33.0{\pm}3.81^{\circ}$ lower release angle compared to the world elite athletes. The attitude angle(up & down tilt angle, X axis) related to javelin indicated average $38.5{\pm}4.96^{\circ}$, its related attack angle average $5.5{\pm}5.11^{\circ}$, and yaw angle(sideslip, side attack angle) average $15.7{\pm}8.48^{\circ}$.
Vehicle Dynamics Control(VDC) has been a breakthrough and become a new terminology for the safety of a driver and improvement of vehicle handling. This paper examines the usefulness of a brake steer system (BSS), which uses differential brake forces for steering intervention in the context of VDC. In order to help the car to turn, a yaw moment can be achieved by altering the left/light and front/rear brake distribution. The steering function achieved through BSS can then be used to control lateral position in an unintended road departure system. A 8-DOF non-linear vehicle model including STI tire model will be validated using the equations of motion of the vehicle, and the non-linear vehicle dynamics. Since Fuzzy logic can consider the nonlinear effect of vehicle modeling, Fuzzy controller is designed to explore BSS feasibility, by modifying the brake distribution through the control of the yaw rate of the vehicle. The control strategies developed will be tested by simulation of a variety of situation; the possibility of VDC using BSS is verified in this paper.
This study was to investigate the relationship between the distance and projection factors, angle factors of javelin in women's javelin throwing. The data were collected in the 2011 National Sports Festivals for 11 players. Three-Dimensional motion analysis using a system of 4 video cameras at a sampling frequency of 60 fields/s was performed for this study. The factors of release conditions calculated using Matlab 2009a program. The statical analysis on the records(n=42) included mean and standard deviation of the mean(SD), Pearson's product moment correlation coefficient(SPSS Version 16.0 for Windows). There was a statistically significant positive relationship between the records and release velocity(r=.866, p<.01), height(r=.433, p<.01) and height rate(r=.340, p<.05). The attitude angle, release angle, and attack angle showed not a statistically significant relationship between the records. The medial-lateral tilt angle of javelin showed not a statistically significant relationship between the records, but the yaw angle of javelin(r=.549, p<.01) showed a statistically significant positive relationship between the records.
Vehicle dynamics control (VDC) has been a breakthrough and become a new terminology for the safety of a driver and improvement of vehicle handling. This paper examines the usefulness of a brake steer system (BSS), which uses differential brake forces for steering intervention in the context of VDC, In order to help the car to turn, a yaw moment can be achieved by altering the left/right and front/rear brake distribution. The steering function achieved through BSS can then be used to control lateral position in an unintended road departure system. An 8-DOF non-linear vehicle model including STI tire model will be validated using the equations of motion of the vehicle, and the non-linear vehicle dynamics. Since fuzzy logic can consider the nonlinear effect of vehicle modeling, fuzzy controller is designed to explore BSS feasibility, by modifying the brake distribution through the control of the yaw rate of the vehicle. The control strategies developed will be tested by simulation of a variety of situation; the possibility of VDC using BSS is verified in this paper.
In this paper, a roll and pitch estimation algorithm using a set of accelerometers and wireless sensor networks(S/N) is presented for use in a passenger vehicle. While an inertial measurement unit(IMU) is generally used for roll/pitch estimation, performance may be degraded in the presence of longitudinal acceleration and yaw motion. To compensate for this performance degradation, a new roll and pitch estimation algorithm is proposed that uses an accelerometer array, global positioning system(GPS) and in-vehicle networks to get information from yaw rate and roll rate sensors. Angular acceleration and roll and pitch approximation are first calculated based on vehicle kinematics. A discrete Kalman filter is then applied to estimate both roll and pitch more precisely by reducing noise from the running engine and from road disturbance. Finally, the feasibility of the proposed algorithm is shown by comparing its performance experimentally with that of an IMU in the framework of an indoor test platform as well as a test vehicle.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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