In this work, we propose a new type of HDD suspension featuring shape memory alloy (SMA) actuator in order to prevent the contact between the slider and disk. The principal design parameters are obtained from the modal analysis using finite element analysis, and then the dynamic model is established to formulate the control scheme for Non-Contact Start/stop mode drive. Subsequently, a robust H$\_$$\infty$/ control algorithm is designed by integrating experimentally-Obtained SMA actuator dynamics to the proposed HDD suspension system. The controller is empirically realized and control results for the load/unload profiles are presented in time domain. In addition, the contact signal between the slider and disk is measured by the electrical resistance method.
As track density needs to increase to the order of 10, 000 tpi, the suspension has become a critical component in hard disk drives. One of the main obstacles to attain high track density is the structural resonances of the suspension in lateral direction. We investigate the suspension dynamics through the experimental modal analysis and the finite element method. An LDV (Laser Doppler Vibrometer) is employed to measure the response of the suspension which is excited by a shaker and an inpulse hammer for the free condition and the loaded condition, respectively. After comparing the experimental and numerical results, we study how the initial geometry of the bend region affects the suspension dynamics. It is found that the natural frequency of the sway mode decreases as the bend ratio and the bend angle increase. The shape of torsional mode changes as the mass of a slider increases, resulting in a local decrease in the natural frequency.
The recording density of a hard disk drive is increasing so rapidly that the storage capacity of a commercial HDD in PC reaches several hundred giga bytes recently. Many technologies related to the HDD, such as servo, media, actuator dynamics, thermo and fluid dynamics, etc. must be developed together to realize high recording density. Especially, researches in the airflow inside the HDD cavity become important as the rotational speed of a disk increases. Typical problem due to the airflow is the vibration of an actuator as the airflow collides with an I-block, suspensions and sliders, that is, FIV(Flow Induced Vibration). This problem is one of the significant sources of increasing TMR so that it must be resolved. In this research, a disk damper shape has been modified to minimize the effects of airflow on the actuator. Modified disk dampers which change flow field inside HDD cavity show good effects not only on the disk (tufter but also on the vibration of an actuator. Vibrations of E- block and slider have been measured with LDV and the airflow field inside the HDD cavity has been analyzed using a commercial package to verify these effects.
The recording density of a hard disk drive(HDD) has been increased so rapidly that the storage capacity of a commercial HDD for the personal computer already reaches several hundred giga-bytes recently. Many technologies related to the HDD, such as servo, media, actuator dynamics, thermo and fluid dynamics, etc. must be developed together to realize higher recording density. Especially, airflow inside the HDD cavity has been concerned as the rotational speed of the disk increases. Typical problem due to the airflow is the off-track vibration of a head stack assembly(HSA) as the airflow collides with the E-block, suspensions, and sliders, i.e., the flow induced vibration(FIV). This problem is one of the most significant sources of the track mis-registration(TMR) so that it must be resolved. In this study, disk damper shape is modified to minimize the influence of airflow on the HSA. Modified disk dampers, which change the flow field of the inside cavity of a HDD, show good effects not only on the disk vibration but also on the off-track vibration of a HSA. Vibrations of E-block and slider have been measured with LDV and the airflow field inside the HDD cavity has been analyzed with commercial CFD program to verify these effects.
This paper presents inverse kinematic and dynamic analyses of HexaSlide type six degree-of-freedom parallel manipulators. The HexaSlide type parallel manipulators (HSM) can be characterized as an architecture with constant link lengths that are attached to moving sliders on the ground and to a mobile platform. In the inverse kinematic analyses, the slider and link motion (position, velocity, and acceleration) is computed given the desired mobile platform motion. Based on the inverse kinematic analysis, in order to compute the required actuator forces given the desired platform motion, inverse dynamic equations of motion of a parallel manipulator is derived by the Newton-Euler approach. In this derivation, the joint friction as well as all link inertia are included. Relative importance of the link inertia and joint frictions on the computed torque is investigated by computer simulations. It is expected that the inverse kinematic and dynamic equations can be used in the computed torque control and model-based adaptive control strategies.
The analysis of actuating forces (or torques) and joint reaction forces (or moments) are essential to determine the capacity of actuators, to control the system and to design the components. This paper presents an inverse dynamic analysis algorithm for flexible multibody systems with closed-loops in the relative joint coordinate space. The joint reaction forces are analyzed in Cartesian coordinate space using the inverse velocity transformation technique. The joint coordinates and the deformation modal coordinates are used as the generalized coordinates of a flexible multibody system. The algorithm is verified through the analysis of a slider-crank mechanism.
International journal of advanced smart convergence
/
제4권2호
/
pp.163-169
/
2015
This study proposes a sports simulation device with various harmonics generation. The proposed system is composed of 6 degrees of freedom simulator devices and three types of sports simulation such as walking, snowboard, and jet-ski. In this research, every joint movement is designed with a crank-and-slider mechanism, which is efficient for generating continuous curvature smoothly. Contrary to the conventional spatial simulator with linear actuators, harmonics generation and its spatial combinations become the crucial issue in this research. The harmonic pattern in each joint is modelled for generating smooth curvatures that are also superposed for achieving overall motions. In addition, the targeted motions of sports simulations have different physical factors of periodic gait motion, frictionless surface, and buoyant effects, which are respectively designed by integrating three dimensional graphics information.
A brief description of the current technology (contact-start-stop) employed in most of today's hard disk drive is presented. The dynamics and head/disk interactions during a start/stop process are very complicated and no one has been able to accurately model the interactions. Thus, the head/disk interface that meets the start/stop durability and stiction requirements are always developed statistically. In arriving at a solution. many sets of statistical tests are run by varying several parameters. such as, the carbon overcoat thickness. lubricant thickness. disk surface roughness, etc. Consequently, the cost associated III developing an interface could be significant since the outcome is difficult to predict. An alternative method known as Load/Unload technology alters the problem set. such that. the start/stop performance can be designed in a predictable manner. Although this techno¬logy offers superior performance and significantly reduces statistical testing time, it also has some potential problems. However. contrary to the CSS technology. most of the problems can be solved by design and not by trial and error. One critical problem is that of head/disk contacts during the loading and unloading processes. These contact can cause disk and slider damage because the contacts are likely to occur at high disk speeds resulting in large friction forces. Use of glass substrate disks also may present problems if not managed correctly. Due to the low thermal conductivity of glass substrates. any head/disk contacts may result in erasure due to frictional heating of the head/disk interface. In spite of these and other potential problems. the advantage with L/UL system is that these events can be understood. analyzed. and solved in a deterministic manner.
Mobile devices have become an important part of daily life. This is especially true of laptop PCs, which are portable enough to be used almost anywhere. Laptop PCs, however, cannot be nomadic if each component is not robust enough to endure rugged laptop operating environment. Generally, external shock makes collision on head-disk interface and damage to read-write performance. To minimize the likelihood of failure, shock analysis must be incorporated into the design of hard disk drive in laptop. This research explores the structure modification of laptop HDD base, for improving shock performance using finite element analysis which considers the flexibility of whole HDD structure. FE model is verified by modal test and finely tuned. Then we obtained the transmitted acceleration of spindle and pivot and the relative displacement between disk and slider head as shock response. Based on shock simulation, the structural dynamics modification is performed and the primary design parameters are extracted.
Nowadays many neurological diseases such as stroke and Parkinson diseases are continually increasing. Orthotic devices as well as exoskeletons have been widely developed for supporting movement assistance and therapy of patients. Robotic knee orthosis can compensate stiff-knee gait of the paralyzed limb and can provide patients consistent assistance at wearable environments. With keeping a robotic orthosis wearable, however, it is not easy to develop a compact and safe actuator with fast rotation and high torque for consistent supports of patients during walking. In this paper, we propose a novel kinematic model for a robotic knee orthosis to drive a knee joint with independent actuation during swing and stance phases, which can allow an actuator with fast rotation to control swing motions and an actuator with high torque to control stance motions, respectively. The suggested kinematic model is composed of a hamstring device with a slide-crank mechanism, a quadriceps device with five-bar/six-bar links, and a patella device for knee covering. The quadriceps device operates in five-bar links with 2-dof motions during swing phase and is changed to six-bar links during stance phase by the contact motion to the patella device. The hamstring device operates in a slider-crank mechanism for entire gait cycle. The kinematics and velocity/force relations are analyzed for the quadriceps and hamstring devices. Finally, the adequate actuators for the suggested kinematic model are designed based on normal gait requirements. The suggested kinematic model will allow a robotic knee orthosis to use compact and light actuators with full support during walking.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.