• 한국정밀공학회지
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• 제33권9호
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• pp.723-730
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• 2016

This paper presents a cable-driven hydraulic actuator named Cable Rod Hydraulic Actuator (CRHA). The cable actuating system is attractive for designing a compact joint in robotic applications since it can be installed remotely from the joint. Recently, cable rods have been used in pneumatic area for inertia reduction. However, designing cable rods in hydraulics is challenging because it is difficult to achieve flexibility and endurance simultaneously under high pressure conditions. In this paper, the cable rod, which consists of a cable and jacket, is proposed to meet both requirements. To design the CRHA, we determined the design parameters, such as cylinder size, and selected the cable rod's material by friction and leakage test. Finally, comparisons experiments about step and frequency responses with conventional hydraulic actuators were performed to assess feasibility for robotic joints, and the results show that the proposed system has good bandwidth and fast response as robotic joints.

• 로봇학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.86-93
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• 2021

This paper proposes a controller to regulate the supply pressure of the hydraulic power unit (HPU) for driving a bipedal robot. We establish flow rate models for charging accumulator, actuating joints and leaking from actuators and spool valves. This determines the pump driving motor speed to satisfy the demanded flow rate for operating the bipedal robot without the energy loss caused by the bypass through a pressure regulating valve. We apply proposed controller to an onboard HPU mounted on top of bipedal robot platform with twelve degrees of freedom. We implement air-walking motion and squat motion which require variable flow rate to the bipedal robot. Through this experiment, the energy efficiency of proposed controller was verified by comparing the electric energy consumed when the controller was applied and when the pump operated at constant speed. We also shows the capability of the HPU's control performance to regulate supply pressure.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권1호
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• pp.25-30
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• 2013

집적형 하이브리드 구동장치는 적층형 압전재료(압전스택)를 이용한 마이크로 펌프에서 토출되는 유체로 피스톤을 구동시키는데 크기는 작으면서도 큰 구동력과 높은 속도를 동시에 출력할 수 있는 새로운 개념의 통합 구동장치로서 현재 소형화 및 고출력을 요구하는 항공 우주, 유도무기 등 다양한 분야에서 광범위하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 하이브리드 구동장치의 구동원리 및 성능 시험에 대해 소개하였다. 우선 구동장치의 주 동력인 압전 스택의 성능 시험을 수행함으로써 압전 스택의 구동전력과 구동시간에 따른 성능 변화를 관찰하였고 다음 구동장치의 성능 시험을 통해 구동장치의 최대 이송속도와 최대 구동력을 측정하였다. 구동장치의 최대 이송속도는 53.3 mm/s로, 최대 구동력은 240.7 N으로, 최대 일률은 3.2 W로 측정되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.83-92
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• 2004

본 논문에서는 KSR-III 김발엔진 구동장치의 공진현상을 감쇠시키기 위한 서보필터 설계 결과를 제시하였다. 자세제어를 위한 김발엔진 구동장치를 엔진 지지구조물에 부착시켰을 때 저주파 영역에서 구조물과 구동장치 유압 모드간의 공진 현상이 발생하였고 이러한 공진현상을 감쇠시키기 위하여 서보필터의 설계가 요구되었다. 서보필터의 설계 과정으로 김발엔진 구동장치의 동특성 시험을 기반으로 서보필터 형상을 먼저 결정하고 보완 라그랑지안 공진화 기법을 이용하여 필터 파라미터의 최적값을 계산하였으며 최종적으로 비행용으로 적합한 서보필터를 결정하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.614-617
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• 1995

The unbalance heavy-load elevation driving systems are composed of rotating link-mechanism and hydraulic cylinder which actuates elevation and compensates the static unbalance moment of supporting mechanism. Control and compensation of gun driving is very difficult because these mechanism imply highly nonlinearities due to hydraulic fluid characteristics and mechanical rotation of link-mechanism. In this study, through the analysis of manufactured link-mechanism, the optimal link-mechanism design of the elevating system is suggested. Also to estimate the control performance of the unbalance heavy-load elevation servo-control driving system, modeling and simulation of the system are carried out. To prove the reliability of performance estimation program,simulation results are compared with the experimental results. Both results are similar, therefore this program will be helpful to study the control performance improvement of the system.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.101-103
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• 2006

일반적으로 리니어 구동기나 회전하는 모터를 이용하여 적은 힘으로 증량의 물체를 이송하는 시스템이 개발되어 현자에서 사용되고 있다. 그러나 공기압이나 유압을 사용하는 리니어 구동기나, 회전하는 모터를 사용하기 때문에 Backlash를 비롯한 비선형성이 크기 때문에 성능의 한계를 갖는다. 본 논문은 동기형 리니어 모터를 구동하는 DSP 기반의 힘 제어기를 설계, 제작하고 힘제어를 이용하여 이송하는 시스템을 개발하고 시험한 내용을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.2869-2871
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• 1999

본 연구는 포항제철 STS 냉연공장의 형상 제어에 관한 것이다 당사의 냉간 압연기는 Sendzimir mill로서 상하 롤(Roll)이 10단씩 구성된 20단 압연기이다. 본 압연기에 의한 575 냉연강판의 형상제어는 현재 조업자의 수동운전으로 구동되고 있으며 구동기는 AS_U Roll 8 개와 Intermediate Roll 2 개의 10 개로 구성되어 있다. 구동기의 특성은 solenoid 형태와 유압식으로서 응답성이 빠르지 뭇하다. 본 연구는 위와 같은 특성을 지닌 냉간 압연기를 가지고 퍼지 제어에 의한 자동제어의 구현에 관한 것이다. 본 연구에 사용된 퍼지 제어기는 형상 강판의 두께 Roll 속도, AS_U Roll과 IMR의 현 위치 강종 강판의 폭, 강판의 장력 등의 입력을 고려하여 제어기의 출력인 AS_U Roll 8 개의 위치 값과 IMR 2 개의 위치 값을 결정한다. 현재 실 프로세서에 적용중이며 형상제어 정도가 양호하다. 본 연구의 효과는 형상제어의 자동화 및 형상 정도 향상을 통한 조업 안정화에 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권9호
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• pp.15-21
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• 1997

In this paper, a self-activated cable spooling system for seaborne winch is developed . The system consists of a hydraulic servo driving unit and a cable position measurement mechanism. To realize the cable spooling system, it is carried out the mathematical modelling of the system and designed the proportional controller through the system aalysis and the simulation. The cable spooling system is tested and evaluated to validate the performance of the controller. The test results shows a good traceability of the cable spooling system under disturbance of cable tension.

• 한국추진공학회지
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• 제14권6호
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• pp.89-102
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• 2010

본 논문에서는 항공우주분야의 구동장치와 여러 산업분야에서 응용되고 있는 미래 지향적 구동기의 기술에 대한 사항과 발전방향에 대해 연구하였다. 특히, 항공기 비행조종면 구동장치의 경우 기존에는 기계식 링키지나 무게 대비 출력이 높은 유 공압 구동기가 많이 사용되었으나 최근에는 대부분의 항공기에서 사용 중인 Fly-By-Wire 시스템과 더 나아가 'More Electric', 'All Electric' 시스템으로의 변화가 이루어지고 있다. 전기식 유압구동기와 전기식 구동장치의 경우 효율이나 안전성 그리고 비용적인 측면에서 우수하기 때문에 근래에 지속적인 개발이 진행되고 있다. 또한, 최근에는 구동기의 무게와 정밀도 그리고 응답속도의 향상을 위해 신소재를 이용한 새로운 분야의 구동기들이 개발되고 있다. 따라서 본 연구를 통해서 차세대 항공우주분야 구동장치와 신개념 구동기들의 세부기술 및 발전방향을 제시하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.638-643
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• 2013

유압시스템의 출력밀도를 높이기 위해 고압화, 대형화 되고 있으나, 유압동력 발생장치(HPU)를 구동할 때 110 dB(A) 정도의 높은 소음이 발생한다. 최근 산업안전규제 강화와 작업장 환경개선 요구 등으로 인하여 HPU의 소음저감을 위한 방안으로 실외나, 지하에 별도의 설치공간을 만들어 HPU를 이용하는 경우가 있었으나, 배관에서의 작동유 유동마찰로 인한 동력손실과 고장 났을 때 신속하게 대응하는데 문제가 있었다. 본 연구에서는 HPU의 동력변환 과정에서 필수적으로 발생되는 소음을 효과적으로 차폐시키면서 동력손실을 저감시키는 방음챔버(chamber)를 채용하여 소음특성을 개선하는 연구를 실험적으로 하였다.