• 제목/요약/키워드: rotary joint

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생물학적 모방에 따른 물고기 로봇의 직진유영 연구 (A study on the straight cruise of fish robot according to biological mimic)

  • 박진현;이태환;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.1756-1763
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    • 2011
  • 본 연구에서는 생물학적 모방에 따른 물고기 로봇의 직진유영에 관한 연구로써, Liu 등이 제안한 꼬리 모션 함수를 푸우리에 급수 전개의 7차 항까지 고려한 제안된 방법과 일반적인 사인함수만으로 근사한 방법과 비교하여 모의실험 하였다. 일반적으로 로봇 물고기의 꼬리 링크의 길이가 길어지고 링크가 많을 경우, 로봇 물고기의 꼬리 모션 함수의 말단 회전 관절 궤적은 사인 함수의 모양과 매우 다르다. 그러므로 로봇 물고기의 꼬리 궤적을 단순한 푸우리에 급수 전개의 기본파 성분만으로 근사하기에는 문제가 있다. 제안된 방법과 일반적인 사인함수만으로 근사한 방법의 모의실험 결과 제안된 방법이 로봇 물고기의 추력과 속도에서 10%정도 뛰어남을 보였다.

Beam-scanning Imaging Needle for Endoscopic Optical Coherence Tomography

  • Yang, Woohyeok;Hwang, Junyoung;Moon, Sucbei
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권5호
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    • pp.532-537
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    • 2021
  • We present a compact endoscopic probe in a needle form which has a fast beam-scanning capability for optical coherence tomography (OCT). In our study, a beam-scanning OCT imaging needle was fabricated with a 26G syringe needle (0.46 mm in outer diameter) and a thin OCT imaging probe based on the stepwise transitional core (STC) fiber. The imaging probe could freely rotate inside the needle for beam scans. Hence, OCT imaging could be performed without rotation or translation of the needle body. In our design, the structural integrity of the needle's steel tubing was preserved for mechanical robustness. Probing the optical signal was performed through the needle's own window formed at the end. For hand-held operation of our imaging needle, a light and compact scanner module (130 g and 45 × 53 × 60 mm3) was devised. Connected to the imaging needle, it could provide rotational actuation driven by a galvanometer. Because of its finite actuation range, our scanner module did not need a fiber rotary joint which might add undesirable complexity. The beam scan speed was 20 Hz and supported 20 frames per second at the maximum for endoscopic OCT imaging.

철봉운동 Deff 동작의 운동학적 분석 (Kinematic Analysis of Deff Motion in High Bars)

  • 백진호
    • 한국운동역학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.55-63
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    • 2006
  • The purpose of this study is to prove the kinematical characteristics of Deff motion, the high bar performance, in terms of flying phases so that we can provide basic sources for improving gymnastic performance. To do this, we selected and analyzed the performance of two athletes who did Deff motion in the high bar competition of male artistic gymnastic in the 22nd Universiade 2003 Daegu. We drew the conclusions from the kinematical factors that were came out through analyzing three-dimensional cinematography of the athletes' movements, by using a high speed video camera. To make a successful performance, a performer releases the bar at a height of a high bar vertically and at a height of 82cm horizontally, and the flying performance should be made without moving forward, as maintaining the proper balance, in order to rise over 118cm high during the flying phase. When the performer is releasing the bar, an increase of the vertical speed in the center of the body and extension of a knee joint and a hip joint contribute to increasing a flying height. And when the moving body is twisted, leaning to left side is caused by the winding movement of a knee joint, which causes an unstable bar grasp. To grasp the bar stably, just before releasing the performer should gain propulsive force from twisting rotation through increasing the speed of shoulder rotation. And before the peak point, the performer should make sure of a body rotation distance over $164^{\circ}$ so that he or she can do an aerial rotary performance smoothly. When grasping the high bar, the center of the body should be above the bar and the angle of shoulder rotation should be maintained close to $540^{\circ}$ simultaneously. he high point performance(S1) has more speed on an ascending phase and less speed on a descending phase than the low point performance (S2). At the peak point, both the rotation angle of the body and that of the shoulder in high point performance are big as well. In conclusion, it is shown that a performer can make a jump toward the high bar easily with the body straight because the performer can hold the upper part of the body erect early in a descending phase.

현장재하시험을 통한 헬리컬파일의 지지력에 관한 연구 (Study on the Bearing Capacity of Helical Pile through Field Load Tests)

  • 권기렬;장정욱;조송현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.669-675
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    • 2020
  • 본 연구에서는 헬리컬파일의 지지력 특성 규명을 위하여 현장재하시험을 통하여 얻은 실측 지지력과 이론식에 의해 산정된 예측 지지력을 비교 분석하였다. 헬리컬파일은 중공형 축에 중공형 축보다 직경이 큰 하나 혹은 다수의 나선형 원판을 부착시킨 형상의 파일이다. 헬리컬파일은 굴삭기에 부착된 회전관입기를 사용하여 파일을 지반에 회전 관입시키기 때문에 항타와 굴착이 필요한 다른 말뚝에 비해 소음이 작고, 비교적 소형 장비로 시공이 가능하여 공간이 협소한 도심지에서도 시공이 용이하다. 최근 들어 헬리컬파일을 적용한 기초 공법의 설계와 시공이 많이 실시되고 있으나 헬리컬파일의 지지력에 관한 연구는 설계와 시공 사례에 비하여 아직 미진하다. 현장재하시험은 이음부, 헬리컬파일의 규격, 재하시험의 종류, 그라우팅 실시 여부를 변수로 총 10회 실시하였다. 이론식에 의한 말뚝의 예측 지지력은 Individual bearing method와 Cylindrical shear method을 통하여 산정하였다.

타이어 시뮬레이터를 이용한 능동형 타이어 공기압 제어 시스템 개발 (Development of an Active Tire Pressure Control System Using a Tire Simulator)

  • 이규철;류관희;이중용;홍지향;김혁주;유지훈
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제35권1호
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    • pp.21-30
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    • 2010
  • This study was performed to develop an active tire pressure control system that can adjust tire pressure to the optimum level according to traveling and working condition of agricultural tractor. For the development of active tire pressure control system, pneumatic supplier, solenoid valve block including pneumatic supply line, infinite rotation type pneumatic supplier with rotary joint unit, tire pressure transceiver module and control algorithm were developed. Also, tire simulator was developed. Using this tire simulator, the feasibility of each part constructing actual system was tested by checking the performance. The average communication success ratio was 98.3% between tire pressure transmitter and receiver module according to the various tire rotational speed and data receipt position of receiver module. The communication performance of the developed transmitter and receiver module was very stable in any condition. The tire pressure control system was accomplished by using the proportional control algorithm in this study. Also tire pressure control performance of developed control system was analyzed by using the tire simulator. As a result of control performance analysis to the developed system, the developed control system took 307 seconds to inflate agricultural tractor's tire from 50 kPa to 180 kPa. In opposite case, it took 210 seconds. Also it was able to control the tire pressure accurately under ${\pm}0.9%$ (FS) in any condition.

Development of 3 D.O.F parallel robot's simulator for education

  • Yoo, Jae-Myung;Kim, John-Hyeong;Park, Dong-Jin
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2290-2295
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    • 2005
  • In this paper, it is developed simulator system of 3 D.O.F parallel robot for educate of expertness. This simulator system is composed of three parts ? 3 D.O.F parallel robot, controller (hardware) and software. First, basic structure of the robot is 3 active rotary actuator that small geared step motor with fixed base. An input-link is connected to this actuator, and this input-link can connect two ball joints. Thus, two couplers can be connected to the input-link as a pair. An end-plate, which is jointed by a ball joint, can be connected to the opposite side of the coupler. A sub-link is produced and installed to the internal spring, and then this sub-link is connected to the upper and bottom side of the coupler in order to prevent a certain bending or deformation of the two couplers. The robot has the maximum diameter of 230 mm, 10 kg of weight (include the table), and maximum height of 300 mm. Hardware for control of the robot is composed of computer, micro controller, pulse generator, and motor driver. The PC used in the controller sends commands to the controller, and transform signals input by the user to the coordinate value of the robot by substituting it into equations of kinematics and inverse kinematics. A controller transfer the coordinate value calculated in the PC to a pulse generator by transforming it into signals. A pulse generator analyzes commands, which include the information received from the micro controller. A motor driver transfer the pulse received from the pulse generator to a step motor, and protects against the over-load of the motor Finally, software is a learning purposed control program, which presents the principle of a robot operation and actual implementation. The benefit of this program is that easy for a novice to use. Developed robot simulator system can be practically applied to understand the principle of parallel mechanism, motors, sensor, and various other parts.

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치료적 운동이 축구 특이적 골반 앞 기울임을 가진 유소년 축구선수 엉덩관절의 관절가동범위, 도수근력, 기능적 움직임 및 방사선학적 평가에 미치는 영향: 증례보고 (Effects of Therapeutic Exercise on Hip Joint Range of Motion, Manual Muscle Test, Functional Movement Screen and Radiological Evaluation in a Youth Football Player with Football-specific Anterior Pelvic Tilt: A Case Report)

  • 유동훈;서상원;이호성
    • 대한물리의학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.85-94
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    • 2018
  • PURPOSE: This study was conducted to determine the effects of therapeutic exercise on range of motion (ROM), the manual muscle test (MMT), functional movement screen (FMS) and radiological evaluation in a youth football player with football-specific anterior pelvic tilt (APT). METHODS: The subject of this case report was a 12-year-old youth football player, who presented with football-specific APT. Therapeutic exercise consisted of hamstring stretch, prone hip extension, abdominal crunch, bridging with isometric hip abduction, plank exercise with posterior tilt and posterior pelvic tilting exercise using a swiss-ball for 40 min/day, twice a week for 8-weeks. ROM, MMT, FMS (deep squat, hurdle step, inline lunge, shoulder mobility, active straight-leg raise, rotary stability and trunk stability push-up) and radiographs (lumbar lordotic and sacral horizontal angle) were analyzed before and after week 8 of therapeutic exercise. RESULTS: The ROM, MMT, and FMS increased and the lumbar lordotic angle and sacral horizontal angle improved after 8-weeks of therapeutic exercise. CONCLUSION: The results of this case report suggest that therapeutic exercise improves ROM, MMT and radiography associated parameters in youth football players with football-specific APT. These findings have clinical implications for therapeutic exercise in youth football players with football-specific APT.

바티니에프 기본원리를 통해 본 양식 태극권에 관한 연구 (A study on Yang Shi Tai Chi Chuan in Bartenieff Fundamentals Perspectives)

  • 왕지권
    • 트랜스-
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    • 제8권
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    • pp.95-127
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    • 2020
  • 본 연구는 태극권 움직임에서 신체의 이완방법을 개발하기 위해 바티니에프 기본원리를 적용하여 태극권 움직임의 원리를 분석하였다. 이 연구과정을 통해 태극권과 바티니에프의 신체 움직임이 일맥상통한다는 것을 알 수 있었다. 첫째, 태극권과 바티니에프의 신체 움직임 철학 각도에서 살펴보면 두 기법의 궁극적인 목표는 모두 정신과 신체의 통합이다. 즉 동양의 심신일원론(心身一元論)과 서양의 신체자각(Body Awareness)이 일맥상통하였다. 둘째, 바티니에프가 제시한 호흡지지의 측면에서 살펴보면 두 기법은 모두 호흡을 통해 신체를 자연스럽게 움직이게 하고 각 부위를 이완시킨다. 태극권에서 기(氣)는 생명의 바탕이며 신(身)의 힘이다. 즉, 태극권의 호흡은 몸과 마음(Body- Mind)을 소통, 조화, 융화시킬 수 있는 것이다. 다시 말해서 태극권의 호흡은 정신적인 융합을 통하여 이루어지며 움직임에 영향을 주었다. 바티니에프의 호흡지지도 마찬가지다. 바티니에프의 호흡은 모든 관점에서 움직임에 영향을 주고 호흡은 몸의 내부와 외부의 형태를 모두 변화시킨다고 한다. 셋째, 바티니에프가 제시한 중심부지지의 측면에서 살펴보면 두 기법은 모두 중심을 강조하였다. 중심 지지를 의식하면서 움직이면 몸의 표면적인 근육보다는 좀 더 깊은 근육을 사용할 수 있으며 이를 통해 강하고 유연한 움직임을 가능하게 하였다. 태극권의 기침단전(氣沉丹田)은 의식적으로 복식호흡을 사용하고 힘을 중심으로 모은다. 이러한 운동을 할 때 중심은 더 안정되고 호흡 역시 순조로워진다. 넷째, 바티니에프 기본원리에서 제시한 회전적 요인의 측면에서 살펴보면 모두 회전을 사용한 움직임을 통해 신체 이완이라는 목적을 이루게 된다. 바티니에프의 회전적 요인은 축을 중심으로 3차원적으로 움직이는 관절운동이라는 특성을 인지함으로써 동작을 더욱 쉽게 하고 자유롭게 할 수 있었다. 태극권도 마찬가지다. 태극권은 원형과 나선형(Spiral Movement)의 움직임을 통해서 공간을 최대한 접근하고 매끄럽게 흐름을 전환해서 이완이라는 목적을 이루게 되었다. 다섯 번째, 코헨(Bonnie Bainbridge Cohen)의 Body-Mind Centering Work 이론을 토대로 바티네에프가 정립한 발달 모형의 각도에서 살펴보면 태극권의 움직임의 발전과정과 발달 모형에서 제시한의 호흡, 중심-말초부 연결 / 중앙 반사, 머리- 꼬리뼈 연결 / 척추의 움직임, 상체-하체 연결 / 상응하는 움직임, 신체의 반쪽 연결 / 동종 편측 연결, 교차 측면 연결 / 대측 연결 모두 일맥상통함을 알 수 있었다. 즉 태극권은 호흡을 통해 에너지를 중심으로 모으고, 요추를 통해 상체와 하체를 연결하며 움직임이 발전할 때 동종 편측 연결뿐만 아니라 교차 측면 연결을 할 수 있다. 이러한 연구를 통해 무용의 움직임을 자연스럽게 표현하고, 신체 자각을 토대로 중심축과 관절, 및 균형을 이용한 신체의 움직임 원리를 분석해낼 수 있었다.

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