• 제목/요약/키워드: gimbal

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초소형 광자기 드라이브용 HGA의 신뢰성 및 충격 해석 (Probabllistic and Shock Analysis of Head-gimbal Assembly in Micro MO Drives)

  • 오우석;박노철;양현석;박영필;홍어진
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권12호
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    • pp.1347-1353
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    • 2004
  • With respect to the researches of the optical flying head(OFH) , the head-gimbal assembly should be analyzed to guarantee the stable fabrication and the characteristics of shock resistance. The suitable design is proved through the Probabilistic analysis of the design parameters and material properties of the model. Probabilistic analysis is a technique that be used to assess the effect of uncertain input parameters and assumptions on your analysis model. Using a probabilistic analysis you can find out how much the results of a finite elements analysis are affected by uncertainties in the model. Another factor is analysis of the dynamic shock analysis. For the mobile application, one of the important requirements is durability under severe environmental condition, especially, resistance to mechanical shock. An important challenge in the disk recording is to improve disk drive robustness in shock environments. If the system comes in contact with outer shock disturbance. the system gets critical damage in head-gimbal assembly or disk. This paper describes probabilistic and dynamic shock analysis of head-gimbal assembly in micro MO drives using OFH slider.

Design of a New Haptic Device using a Parallel Mechanism with a Gimbal Mechanism

  • Lee, Sung-Uk;Shin, Ho-Chul;Kim, Seung-Ho
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2331-2336
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    • 2005
  • This paper proposes a new haptic device using a parallel mechanism with gimbal type actuators. This device has three legs actuated by 2-DOF gimbal mechanisms, which make the device simple and light by fixing all the actuators to the base. Three extra sensors are placed at passive joints to obtain a unique solution of the forward kinematics problem. The proposed haptic device is developed for an operator to use it on a desktop in due consideration of the size of an average Korean. The proposed haptic device has a small workspace for on operator to use it on a desktop and more sensitivity than a serial type haptic device. Therefore, the motors of the proposed haptic device are fixed at the base plate so that the proposed haptic device has a better dynamic bandwidth due to a low moving inertia. With this conceptual design, optimization of the design parameters is carried out. The objective function is defined by the fuzzy minimum of the global design indices, global force/moment isotropy index, global force/moment payload index, and workspace. Each global index is calculated by a SVD (singular value decomposition) of the force and moment parts of the jacobian matrix. Division of the jacobian matrix assures a consistency of the units in the matrix. Due to the nonlinearity of this objective function, Genetic algorithms are adopted for a global optimization.

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액체로켓엔진 배관 김발 신축 이음 모멘트 평가 (Moment Evaluations of Gimbal Expansion Joints for Liquid Rocket Engine Propellant Pipes)

  • 유재한;문일윤;이수용;최충현
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.105-110
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    • 2013
  • 액체로켓엔진 고압 배관의 김발 신축이음은 고압에서 반복적인 회전 변위를 받게 된다. 본 연구에서는 고압에서 내부형 김발 신축이음의 모멘트 해석 및 시험을 수행하였다. 해석적으로 스프링 강성, 마찰과 측력에 의한 모멘트 값을 각각 구하고 시험으로 얻어진 전체 모멘트 값과 비교하였다. 또한 외부형 힌지 신축이음에 대하여 회전 핀에 이황화몰리브덴 코팅을 적용하여 저압에서 갈링 현상이 없어지고 마찰 계수가 감소하는 것을 확인하였다.

파도를 고려한 2축 회전형 관성항법시스템의 안정화 기법 (Stabilization Technique for a Dual-axis Rotational Inertial Navigation System considering Waves)

  • 채명석;조성윤;박찬국;조민수;박찬주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.437-444
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    • 2024
  • 회전형 관성항법시스템은 IMU(: Inertial Measurement Unit)를 김블 위에 장착하고 김블을 규칙적으로 회전시켜 IMU의 오차를 상쇄시킴으로써 보다 정확한 항법 정보를 제공할 수 있다. 그러나 파도에 의해 자세 변화가 생기면 회전절차의 한 주기가 끝나는 시점에 자세 오차가 0으로 상쇄되지 않게 되어 큰 위치 오차를 유발한다. 본 논문에서는 이 문제를 고려하여 항체의 롤각 정보를 기반으로 외부 김블을 회전시켜 안정화를 시키는 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 기반으로 파도에 의한 영향을 분석하고 외부 김블 안정화의 성능을 검증한다.

Intelligent-PID 제어기를 사용한 드론용 짐발 시스템의 안정화기 설계 (The Stabilization Loop Design for a Drone-Mounted Camera Gimbal System Using Intelligent-PID Controller)

  • 변기식;조형래
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.102-108
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    • 2016
  • 비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동이 발생되고, 이러한 진동 환경에서 드론에 장착된 카메라로부터 깨끗하고 안정된 영상을 획득하기 위해서는 짐발 시스템의 안정화 설계가 필요하다. 짐발 시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 안정화기로 구성된다. 본 논문에서는 짐발시스템의 한 축에 대한 동역학 모델을 세우고 이에 대한 고전적인 PID제어기를 적용하여 본다. 또한 시스템에 대한 동적 모델 없이 Intelligent-PID 제어기를 설계하고, 두 제어기의 성능을 MATLAB/Simulink을 이용한 시뮬레이션으로 비교하여 본다. 이들을 통하여, Intelligent-PID 제어기는 동역학 모델을 거의 필요로 하지 않고도 설계가 가능하고, 모델의 특성이 변하여도 제어기의 파라미터를 재조정할 필요가 없이 진동을 차단하고 각도를 추종 할 수 있는 제어강인성을 보인다.

KSR- III 추력벡터제어를 위한 유압-서보 김발엔진 구동시스템에 관한 연구

  • 이희중
    • 항공우주기술
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    • 제1권1호
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    • pp.141-146
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    • 2002
  • 로켓 추진에 의한 동력 비행 중 비행체의 자세제어를 위해, 대기권내 비행에 있어서는 공력비행 조정익으로 조종할 수 있으나 공기가 희박한 높은 고도나 대기권 밖에서의 비행은 추력벡터제어에 의존할 수밖에 없다. 추력벡터제어 방법으로 현재 여러 가지 장치가 개발되어 사용되고 있는데 본 연구는 로켓이 비행하는 동안 김발에 의해 연결된 로켓엔진 전체를 움직여 엔진에서 발생한 추력의 방향을 조종하여 로켓의 자세를 제어하는 김발엔진구동 추력벡터제어방식에 대한 내용을 다루었다. 로켓에 적용 가능한 김발엔진 구동장치로는 전기유압식, 전기기계식, 공압식 장치 등이 있으나 큰 동력이 요구되는 시스템에서는 대부분 출력 대 무게비가 높은 전기유압식 구동장치가 사용된다. 본 연구에서는 KSR-III의 추력벡터제어를 위해 사용되는 전기유압식 김발엔진 서보구동시스템을 상세모델링하였고 이에 기초하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 시뮬레이션 결과와 실제 시스템을 대상으로 시험한 결과를 비교하여 모델을 검증하였다.

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입체영상 촬영을 위한 드론용 짐벌시스템 제어 (Gimbal System Control for Drone for 3D Image)

  • 김민;변기식;김관형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.2107-2112
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    • 2016
  • 본 논문은 드론 같은 움직임이 불규칙한 환경에서 깨끗하고 안정된 입체영상을 촬영하기 위해서는 드론용 짐벌 시스템 제어 안정화기 설계가 필요하다. 짐벌 시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 센서 등으로 구성된다. 움직임이 불규칙한 촬영장비나, 비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동의 발생으로 인해 안정된 영상물을 촬영하기에 어려움이 많다. 이러한 다양한 주파수 성분의 진동을 제어하기 위해 일반적으로 rolling-pitching-yawing 운동에 대하여 일반적인 PID 제어기를 설계하여 안정적으로 제어하지만, 드론용 짐벌시스템 구조가 변경되거나 시스템 일부 요소가 변경되게 되면 기존에 설계된 PID 제어 파라미터를 재조정을 해야 되는 경우가 빈번하게 있다. 이런 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서 제기된 제어 기법인 지적 PID제어를 통하여 움직임과 짐벌시스템의 진동제어를 수행하여 외부 환경의 변화에 강인한 제어기법을 제시하고자 한다.

디지털 트윈 환경에서의 짐벌락 개선을 위한 카메라 제어방법에 대한 연구 (The Study on Camera Control for Improvement of Gimbal Lock in Digital-Twin Environment)

  • 김경태;김영찬;조인표;이상엽
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.476-477
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    • 2022
  • 이 연구는 3D 개발 환경에서 사용되는 움직임의 표현 방법 중 하나인 회전기법에 대해서 설명한다. 오일러 각은 물체를 3차원 공간에 표시하기 위한 회전 방식이다. 세 개의 각도로 3차원 좌표공간 내에 모든 회전을 다룰 수 있지만, 이 방식에는 심각한 오류가 존재한다. 오일러 각으로 물체를 회전 시키면 특정 환경에서 회전하지 못하는 짐벌락 문제에 직면하게 된다. 이를 해결하기 위해, 객체를 짐벌락 없이 회전 시킬 수 있는 방법이 바로 사원수로 이루어진 쿼터니언 회전이다. 본 논문에서는 쿼터니언 기법의 설명보다는 현재 3D 개발 환경에서 사용되는지 기법을 소개하고, 이를 카메라 회전 제어에 적용하여 짐벌락을 개선하는 방법을 제안한다.

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360도 VR 촬영을 위한 무인 비행체용 카메라 짐벌 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Camera Gimbal System for Unmanned Flight Vehicle with VR 360 Degree Omnidirectional Photographing)

  • 정념;김상훈
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.767-772
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    • 2016
  • 본 논문은 무인 비행체에 설치되어 VR 360도 영상을 촬영하기 위한 카메라 짐벌 시스템에 관한 것으로서, 특히 자이로 기술을 이용하여 무인 비행체가 어느 방향으로 회전되더라도 카메라의 위치가 고정되어 영상의 흔들림이 최소화되도록 하였다. 이를 통해 안정적인 VR 360도 전방위 촬영이 가능한 무인 비행체용 카메라 짐벌 시스템을 개발하였다.

100kTPI급 하드 디스크 드라이브 TMR 설계를 위한 SUSPENSION에 관한 연구 (A TMR Budget Design for 100kTPI Hard Disk Drives Using a Head Gimbal Assembly with Radial Motion Capability)

  • 오동호;강성우;한윤식;김영훈;고정석;황태연
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.140-145
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    • 2002
  • In high-capacity disk drives with ever-growing track density, the allowable level of position error signal (PES) is becoming smaller and smaller. A substantial portion of the PES is caused by disk vibration. This can be reduced by using a head gimbal assemblies (HGAs) that do not confine the slider movement to the vertical direction to disks, but allow movement to the radial direction of disks with respect to disk vibration. Several types of HGAs are proposed for such radial motion of the slider. Experimental results show that the PES levels are reduced by the proposed HGA-design concepts.

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