A new knee-ankle-foot-orthosis(KAFO) which uses an automatically-controlled electromechanical wrap spring clutch for the knee joint was developed in the present study. It was found that the output voltage from the foot switches of the developed KAFO was proportionally increased with respect to the applied load. The output voltage from the infrared sensor also decreased as the knee flexion angle increased. The knee joint system for the new KAFO weighs only 780g lighter than any other commercially available developed system. In addition, the solenoid reduces the reaction time for the automatic control of the knee joint. The static torque of the clutch was measured for three persons, and it satisfied the normal knee extension moment during the pre-swing. Three-dimensional gait analyses for three different gait patterns (normal gait, locked-knee gait, controlled-knee gait) from five normal subjects were conducted. Controlled-knee gait showed the maximum knee flexion angle of 40.56$\pm9.55^{\circ}$ and the maximum knee flexion moment of 0.20$\pm$0.07Nm/kg at similar periods in the normal gait. Our KAFO system satisfies both stability during stance phase and free knee flexion during the swing phase at the proper period during the gait cycle. Therefore, our KAFO system would be very useful in various low extremity orthotic applications.
영전압 영전류 스위칭 3레벨 DC/DC 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 높은 순환 에너지, 정류다이오드들의 제한적인 기생순환, 그리고 내부 스위치에 의한 제한된 영전암 스위칭 부하뜰 갖는 일반적인 영전압 영전류 스위칭 3레벨 DC/DC 컨버터 약점을 극복한다. 본 논문에서 제안된 컨버터는 외부스위치가 영전압 스위칭을 이룰 수 있도록 하고 1차 측에 플라잉 커패시터로 위상전이 제어하도록 되었다. 또 컨버터는 내부 스위치플이 영전류 스위칭을 이루는 구간동안 l차 측에 에너지 회생 스너버에 의해 리셋 하는 보조회로를 갖는다. 제안된 컨버터들은 6kW, 30kHz 의 실험 장치를 제작하였고 해석하였다.
자동항법 시스템은 자동차의 자동 운전 및 운전자에 대한 고도의 지적 보조를 지 원하기 위하여 컴퓨터를 이용한 시스템을 구축하여 운전자에게 보다 많은 정보를 제공 한다. 본 논문에서는 시스템에 필요한 통행차량을 추출하기 위하여 동화상 처리 기법 을 이용하여 필요없는 영역을 효율적으로 제거함으로써 통행차량을 추출하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 우선 연속적으로 입력되는 복수의 입력 화상을 이용하여 서로 연속하는 입력 화상과의 차이 화상을 작성한다. 그리고 작성된 차이 화상에서 움직임 이 있는 영역을 추출하여 마스크 화상을 작성한 후 전후의 마스크 화상을 이용하여 입 력 화상에서 배경 영역을 제거함으로써 통행 차량을 추출한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 배경 화상을 이용하지 않고 배경의 변화가 심한 옥외에서도 안정적으로 배 경 영역을 제거하여 통행차량을 추출할 수 있으며 실제적으로 도로 상을 주행 중인 통행차량 추출에 적용한 예를 보인다.
본 논문에서는 단일 스위치를 사용한 LC 직렬 공진형 부스트 컨버터를 제안하였다. 제안하는 토폴로지는 별도의 보조 스위치의 추가 없이 일반 부스트 컨버터에 수동소자만을 추가하여 스위치 턴-온, 턴-오프 시 영전압 스위칭(ZVS; Zero Voltage Switching)을 수행한다. 이 토폴로지는 LC직렬 공진에 의해 스위치 오프 타임이 결정되므로, 스위치 온 타임을 가변하여 출력전압을 조절하는 온 타임 가변형 주파수 변조 기법으로 제어된다. 전류 도통 경로에 따라 제안된 회로의 동작 모드를 구분하였고, 제안된 컨버터의 동작모드와 특성은 수학적 해석과 시뮬레이션 및 실험을 통해서 검증하였다.
본 논문에서 다이오드정류기와 커패시터 필터로 구성된 입력전원을 가지고 동작되는 60W이하의 출력파워용량을 갖는 노트북용 어댑터를 위한 새로운 LLC 공진컨버터에 대한 내용이다. 보조스위치의 동작에 의해 제안된 LLC 공진컨버터는 모든 입력전원 (110VAC/220VAC) 및 부하조건에서 높은 효율특성을 가지고 전력을 전달 할 수 있다. 제안된 컨버터에 대한 동작특성에 대해 분석, 서술되어 있으며, 60W 시제품제작 및 실험을 통하여 적용 가능함을 보였다.
In this paper, a methodology for optimal PI supplementary controller using the modified genetic algorithm has been proposed to the oscillation damping in HDVC transmission system. These study processes are summarized as the formulation for load flow calculation in HVDC transmission system with SVC, the investigations on the basic control in HVDC system, the mathematical modeling for dynamic characteristics analyses, and the optimal design of MGA based PI controller generation the supplementary control signal of SVC. Its properties were verified through a series of computer simulations including dynamic stability. It means that the application of MGA-PI controller in HVDC transmission system can contribute the propriety to the improvement of the stability in HVDC transmission system and the design of MGA-OI controller has been proved indispensible when applied to HVDC transmission system.
본 연구에서는 근래 활성화되고 있는 직업재활 분야의 장애인의 1차 산업 종사에 활성화를 도모하고자 업무 수행을 보조할 수 있는 장치인 수확물 카트 혹은 업무수행 공구함과 같은 장치의 무인 추적 시스템 개발하였다. 개발된 시스템은 사용자가 원거리에서 수동으로 이동을 제어할 수 있으며 또한, 무인으로 사용자를 추적하는 기능을 탑재하고 있다. 본 연구에서 개발된 시스템의 직업재활 분야의 허용성을 평가하기 위하여 사방이 3미터 이상 개방되어 있는 공간에서 시스템을 Y자와 W자 코스를 주행하여 최종 목적지로부터 오차 범위를 5회 기간 분석하였다. 분석 결과 개발된 시스템이 사용자의 추적을 문제없이 하고 있음을 알 수 있었다.
자기부상형 리니어 모터와 비접촉 구동에 의한 크린룸 환경용 물류 운송장치를 개발하기 위하여 접촉 없이 완전하게 부상되는 자기부상레일을 개발하고자 하였다. 영구자석의 같은 극을 마주보게 배치할 때 생성되는 작용력에 의한 부상 특성을 파악하고, 해석을 통하여 외력 변화에 강인하고 부상위치의 변화가 작은 반발부상형 레일을 설계·제작하였다. 개발된 부상 레일은 고정자석 양면에서 서로 반발되게 자석을 배열하여 부상하는 구조로 상호 반발력에 의하여 평형이 이루어지기 때문에 부상체에는 횡력만 작용하게 된다. 부상계에서 발생되는 횡력은 부상체의 부상 중심 위치에 반발력을 이용한 보조자석을 설치하여 제어하고자 하였다.
프로세서 설계 기술의 발달로 인해 그래픽 프로세서 또한 기술적으로 크게 발전하였다. 그래픽 프로세서는 단순한 그래픽 표현장치에서 대용량의 데이터를 병렬로 처리하는 고성능 장치로 변화하고 있다. 뿐만 아니라 그래픽 프로세서는 대용량의 데이터처리가 가능한 병렬 프로세서로 특화되어 있기 때문에 이를 활용하여 CPU의 작업을 보조하며 빠른 연산 수행을 가능하게 한다. 이로 인해, 최신의 고성능 시스템 설계에서 그래픽 프로세서는 매우 중요한 역할을 한다. 그래픽 프로세서를 활용하는 고성능의 시스템을 설계하기 위해서는 발열과 소비 전력을 고려해야 한다. 본 논문에서는 그래픽 프로세서의 온도를 제어하는 냉각팬의 세기를 조절하여 그에 따른 온도와 소비 전력을 분석한다. 실험 결과 냉각팬 세기가 낮은 경우 그래픽 프로세서의 온도는 $100^{\circ}C$까지 급격히 상승한다. 냉각팬 세기가 높은 경우 그래픽 프로세서의 온도는 천천히 증가하여 일정 온도에 수렴함을 알 수 있다. 또한, 그래픽 프로세서의 소비 전력은 작업량을 할당하지 않았을 때보다 최대작업량을 할당하였을 때 냉각팬 세기에 따른 소비전력 차이가 큼을 알 수 있다.
An elbow orthosis with a pneumatic rubber actuator has been developed to assist and enhance upper limbs movements and has been examined for the effectiveness. The effectiveness of the elbow orthosis was examined by comparing muscular activities during alternate dumbbell curl motion wearing and not wearing the orthosis. The subjects participated in the experiment were younger adults in their twenties. The subjects were instructed to perform dumbbell curl motion in a sitting position wearing and not wearing orthosis in turn and a dynamometer was used to measure elbow joint torque outputs in an isokinetic mode. Orthosis was controlled using contractile muscle force that is measured from force sensor through cDAQ-9172 board. The air pressure of the pneumatic actuator was 0.3MPa the most suitable air pressure. For the analysis of muscular activities, Electromyography of the subjects was measured during alternate dumbbell curl motion. The experiment results showed that the muscular activities wearing the elbow orthosis were reduced. With this, we confirmed the effectiveness of the developed elbow orthosis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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