• 제목/요약/키워드: 탄성팔

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중력장에서 두개의 탄성팔을 가지는 로보트의 모델링 (Modeling of a Two Arm Flexible Robot in Gravity)

  • 오재윤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1075-1088
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    • 1992
  • 본 연구에서는 두개의 팔을 가지는 실험용 로보트를 모델링 하기위해 사용된 기법들을 제시한다. 로보트는 수직 평면상에서 움직이므로 중력의 영향을 받는다. 그리고 두팔은 모두 탄성을 가진다. 이 로보트는 탄성 멤버들을 가지는 로보트의 여 러 제어기법들을 연구하기위해 만들어졌다. 시스템의 특성들은 아주 유연한 멤버들 을 가지게끔 정해진다.이것은 제어를 위해 쓰이는 전자부품들에 요구되는 밴드폭을 제안하고, 탄성이 크고 빠른 로보트에서 관찰 되어지는 유연한 운동들을 흉내낸다.

고에너지 이온빔에 의한 이차전자 발생 수율 및 에너지 측정

  • 김기동;김준곤;홍완;최한우;김영석;우형주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.190-190
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    • 1999
  • 박막 표면에 대한 경원소 분석법인 탄성 되튐 반도법을 개발하여 수소, 탄소, 질소등 분석에 이용하고 있다. 이때 입사 입자로 Cl 9.6MeV를 이용하였는데, 표적 표면에 탄소막이 흡착되는 현상을 발견하였다. cold trap 및 cold finger를 사용하여 진공도를 개선하므로서, 탄소막 흡착의 한 원인으로 알려져 잇는 chamber 주변의 진공도 변화를 시켜보았다. 하지만 전혀 탄소막이 생기지 않는 10-10torr 이하 진공을 만드는 것은 많은 비용과 장비를 필요로 하는 상당히 힘든 작업이어서, 이차적으로 탄소막이 표적 표면에 달라 붙게 하는 원인으로 추정되는 이차 전자의 발생을 고에너지 이온빔으로 조사하였다. 일반적으로 이차전자의 발생은 이온빔과 표적과의 충돌에 의한 고체 표면으로부터의 전자방출 현상으로 오래전부터 연구되어져 왔다. 여기에는 두가지 다른 구조가 존재하는 것으로 알려져 있다. 그 중 하나는 입사 입자의 전하와 표적 표면사이 작용하는 potential 에너지가 표적 표면의 일함수(재가 function) 보다 클 때에 일어나는 potential emission이다. 즉 표적 궤도에 존재하는 전자와 입사 이온빔 사이의 potential 이 표적의 전자를 들뜨게 만들고, 이 potential의 크기가표적의 표면 장벽 potential 보다 충분히 클 뜸 전자가 방출하는 현상을 말한다. 다른 또 하나의 방출구조로는 입사 이온이 표적 표면의 원자와의 충돌에 의해 직접저인 에너지 전달을 통한 전자 방출을 말하는데, 이를 kienetic emission(이하 KE)이라 한다. 본 연구에서는 Tandem Van de graaff 가속기로 고에너지 이온빔을 만들어 Au에 충돌시키므로서 kinetic emission을 통하여 Au에서 발생한는 이차전자의 방출 수율 및 에너지를 측정하였다.장구조로 전체 성장 양식을 예견할 수 있다. 일반적인 경향은 Ep가 커질수록 fractal 성장형태가 되며, Ed가 적을수록 cluster 밀도가 작아지나, 같은 Ed+Ep에 대해서는 동일한 크기의 팔 넓이(수평 수직 방향 cluster 두께)를 가진다. 따라서 실험으로부터 얻은 cluster의 팔 넓이로부터 Ed+Ep 값을 결정할 수 있고, cluster 밀도와 fractal 차원으로부터 각각 Ed와 Ep값을 분리하여 얻을 수 있다. 또한 다층 성장에 대한 거칠기(roughness) 값으로부터 Es값도 구할 수 있다. 양방향 대칭성을 갖지 않은 fcc(110) 표면과 같은 경우, 형태는 다양하지만 동일한 방법으로 추정이 가능하다. (110) 표면의 경우 nearest neighbor 원자가 한 축으로 형성되고 따라서 이 축과 이것과 수직인 축에 대한 상호작용이나 분산 장벽 모두가 비대칭적이다. 따라서 분산 장벽도 x-축, y-축 방향에 따라 분리하여 Edx, E요, Epx, Epy 등과 같이 방향에 따라 다르게 고려해야 한다. 이러한 비대칭적인 분산 장벽을 고려하여 KMC 시뮬레이션을 수행하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XR

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유연 로보트팔의 동특성 해석에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Analysis for Flexible Robotic Arms)

  • 김창부;유영선
    • 한국정밀공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.107-116
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    • 1993
  • In the design and operation of robitic arm with flexible links, the equation of motion are required to exactly model the interaction between rigid body motion and elastic motion and to be formulated efficientlyl. In this paper, the flexible link is represented by applying the D-H rigid link representation method to measure the elestic deformation. And the equations of motion of robotic arm, which are configured by the generalized coordinates of elastic and rigid degrees of freedom, are formulated from the principle of virtual power. Dynamic characteristics due to elastic deformation of each link are obtained by using F. E. M to model complex shaped link acurately and by eliminating elastic modes of higher order that do not largely affect motion to reduce the number of elastic degrees of freedom. Also presented is the result of simulation of flexible robotic arms whose joints are controlled by direct or PD control.

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Palladium의 Embedded Atom Method 개발 (The Embedded Atom Method Analysis of the Palldium)

  • 정영관;김경훈;김세웅;이성희;이근진;박규섭
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.652-655
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    • 2002
  • The embedded atom method based on the density functional theory is used for calculating ground state properties of realistic metal systems. In this paper, we had corrected constitutive formulae and parameters on the palladium for the purpose of doing Embedded Atom Method analysis. And then we have computed the properties of the palladium on the fundamental scale of the atomic structure. In result, simulated ground state properties, such as the lattice constant, elastics constants and the sublimation energy, show good agreement with Daw's simulation data and with experimental data.

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최적 제어기법을 이용한 다관절 유연 로보트팔의 역동역학 해석 (Inverse Dynamic Analysis of A Flexible Robot Arm with Multiple Joints by Using the Optimal Control Method)

  • Kim, C.B.;Lee, S.H.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.133-140
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    • 1993
  • In this paper, we prpose a method for tracking optimally a spatial trajectory of the end-effector of flexible robot arms with multiple joints. The proposed method finds joint trajectories and joint torques necessary to produce the desired end-effector motion of flexible manipulator. In inverse kinematics, optimized joint trajectories are computed from elastic equations. In inverse dynamics, joint torques are obtained from the joint euqations by using the optimized joint trajectories. The equations of motion using finite element method and virtual work principle are employed. Optimal control is applied to optimize joint trajectories which are computed in inverse kinematics. The simulation result of a flexible planar manipulator is presented.

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오버헤드 운동 중 탄성 바와 비탄성 바의 팔과 몸통 근육에 대한 근전도 비교 분석 (A Comparison Analysis of EMG on Arm and Trunk Muscle Between Elastic and Inelastic Bar During The Overhead Press Exercise )

  • Il Bong, Park
    • 한국운동역학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.128-133
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    • 2022
  • Objective: This study was executed to compare and analyze shoulder muscle activation while using an inelastic bar and elastic bar during overhead press exercise. The stability and coordination of shoulder joints will be investigated by measuring and analyzing the EMG of the upper and lower arm muscles. Method: A total of 20 university male students were recruited by dividing into 2 groups; 10 elastic bar participants (age: 20.17 ± 0.41 yrs, height: 174.31 ± 3.34 cm, weight: 74.68 ± 5.65 kg) and 10 inelastic bar participants (age: 20.09 ± 0.23 yrs, height: 173.53 ± 4.11 cm, weight: 75.32 ± 3.31 kg) participated in this study. Results: The EMG analysis results of the four muscles measured in this study showed that there was no difference between the left and right muscles between the groups in Upper Trapezius muscle. In Deltoid, Infraspinatus, and Rectus Abdominis muscles, the elastic bar group was significantly higher than the inelastic bar group between groups, and there was no difference between left and right. Conclusion: Among the four muscles measured in this study, there was no difference between left and right in Deltoid, Infraspinatus, and Rectus Abdominis, but the elastic bar showed significantly higher muscle activity than the inelastic bar. Therefore, it was found that the elastic bar increases muscle activation during exercise than the inelastic bar, and in particular, it further increases muscle activation of the arms and torso, and exercise using the elastic bar can increase neuromuscular stabilization.

매트릭스형 피에조센서를 이용한 복합재료 AE신호 분석에 관한 연구 (A Study on AE Signal Analysis of Composite Materials Using Matrix Piezo Electric Sensor)

  • 유연호;최진호;권진회
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • 섬유강화 복합재료가 항공기, 우주 구조물, 로봇 팔 등에 널리 사용됨에 따라 복합재료의 신뢰도와 안전성을 향상시키기 위하여 이에 대한 비파괴검사법은 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. AE법은 복합재의 균열, 섬유 또는 수지재의 파손, 층간분리 등의 발생 및 성장과정에서 발생되는 탄성파로 인한 스트레인 에너지를 검출하는 방법이다. 본 논문에서는 $8{\times}8$ 매트릭스형 피에조 센서를 사용하여 인장시험 하에서 발생되는 AE신호를 측정하고 분석하였다. 이를 위하여 AE신호의 전달거리를 제어할 수 있는 전용회로를 설계하고 제작하였다. 또한 64채널의 AE신호를 획득하기 위하여 발광다이오드를 사용한 광학 저장장치를 구성하였다. 실험결과, $8{\times}8$ 매트릭스형 피에조 센서를 이용하여 복합재료에서 발생되는 AE신호의 발생지점과 전파경로를 효과적으로 검출할 수 있었다.

목재(木材)파이티클과 플라스틱(폴리프로필렌) 망(網)의 결체(結締) 보오드의 물리(物理) 및 기술적(機械的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響) (Effect of Combining Wood Particles and Plastic(Polypropylene) Screen on the Physical and Mechanical Properties of Board)

  • 이필우;박헌
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제16권1호
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    • pp.21-44
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    • 1988
  • 팔만칩 및 톱밥을 보오드에 활용(活用)하기 위한 방안(方案)의 하나로, 이들의 취약한 처리(物理) 및 기계적(機械的) 성질(性質)을 개선(改善)시키기 위하여 비목질재료(非木質材料)인 폴리프로필렌망(網)을 결체(結締)하여 보오드를 제조(製造)하였다. 보오드의 제조조건(製造條件)은 비중(比重)을 0.40, 0.55, 0.70 및 0.85의 4수준으로 하고 수지첨가율(樹脂添加率)을 8%, 10%, 12% 및 14%의 4수준으로 하였으며, 망수(網數)는 1장에서 4장으로 하여 보오드를 각각 제조(製造)하였다. 이들 보오드의 물리(物理) 및 기계적(機械的) 성질(性質)은 두께팽창율(膨脹率), 휨파괴계수(破壞係數), 휨탄성계수(彈性係數), 인장강도(引張强度), 박리저항(剝離抵抗) 및 나사못보지력(保持力) 등을 측정조사(測定調査)하고 고찰(考察)하였는데 본연구(本硏究)에서 얻은 중요한 결론(結論)은 다음과 같다. 1) 지수첨가율(指數添加率)이 증가함에 따라 두께팽창율(膨脹率)은 감소(減少)하였고, press-lam 보오드는 일반성형(一般成形)보오드 보다 낮은 값을 보여 주었다. 2) 보오드의 휨파괴계수(破壞係數) 및 탄성계수(彈性系數)는 비중(比重)이 증가하였으며 press-lam 보오 드는 일반적형(一般的形)보오드보다 높은 값을 나타내었다. 망수(網數)가 증가함에 따라 휨파괴계수(破壞係數)는 증가하였고, 수지첨가율(樹脂添加率)이 증가함에 따라서도 같은 양상이 나타났으나 휨탄성계수(彈性係數)의 경우 망수(網數)에 따른 효과(效果)는 나타나지 아니하였다. 3) 비중(比重)이 증가함에 따라 보오드의 인장강도(引張强度)는 증가하였으며, 망구성(網構成)보오드는 대조보오드보다 높은 값을 나타내었다. 또 망수(網數)가 증가함에 따라서도 인장강도(引張强度)는 증가하였으며, press-lam 보오드는 일반적형(一般的形)보오드보다 높은 인장강도치(引張强度値)를 보여 주었다. 4) 보오드의 박리저항(剝離抵抗)은 비중(比重)이 증가함에 따라 증가하였으며 망(網)을 결체(結締)한 보오드는 대조보오드 보다 모두 낮은 값을 보여 주었다. 기수매구성(奇數枚構成)보오드는 우수매구성(偶數枚構成)보오드보다 낮은 박리저항치(剝離抵抗値)를 보였다. 5) 수지첨가율(樹脂添加率) 및 비중(比重)이 증가함에 따라 나사못 보지력(保持力)은 증가하였으나, 망구성(網構成)보오드와 대조보오드사이에서의 차이는 크지 아니하였다. presslam 보오드에서 팔만칩보오드의 경우 고비중(高比重)보오드가, 톱밥보오드의 경우 저비중(低比重)보오드가 각각 대조보오드보다 높은 값을 보여 주었다.

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치근 부착 스트레인 게이지를 이용한 응력 분포 분석 (An Analytical Study on Strain Distribution Using Strain Gauge Attached On Root Surface)

  • 김상철;박규찬
    • 대한치과교정학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.325-333
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    • 2001
  • 바람직한 교정치료는 최적의 교정력을 치아에 가하여 정확하게 치아이동을 조절하고 예측함에 따라 가능해진다. 치관에 힘과 모멘트가 동시에 적용될 때 그 비율(M/F ratio)에 따라 치주인대에 나타나는 응력 분포가 변화하게 되고 이에 따른 회전중심의 위치가 변하게 되는데 이런 양상을 파악함으로써 정확한 치아이동을 조절하고 예측할 수 있다. 본 연구에서는 교정력에 따른 치주인대 및 치조골 부위에서의 응력 분포를 알아보기 위하여 상악 중절치 치근 8부위에 스트레인 게이지를 부착한 인공 치아를 광탄성 레진에 매식한 4mm 정중이개 증례의 상악 전치부 실험모형을 제작하여 응력 분포를 조사하였다. 폐쇄 방법으로 다음과 같은 3가지 방법을 적용하였다. 1. 금속 호선의 삽입 없이 100g의 힘을 발휘하는 elastomeric chain만 사용한 경우, 2. .016" 금속호선을 삽입하고 elastomeric chain을 사용한 경우, 3. .016“x.022” 금속호선을 삽입하고 elastomeric chain을 사용한 경우. 각각의 경우에서 치근의 근심면, 원심면 및 순면, 설면에 나타나는 응력을 계측하여 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 치근 부착 스트레인 게이지를 이용한 응력 분포 조사 방법으로 치아이동시 치근의 근 원심면 및 순 설면에서의 응력 분포를 파악할 수 있었으며 이에 따른 모멘트 팔의 형성을 추정함으로써 치아의 회전양상을 알 수 있었다. 2. 호선없이 교정력을 적용한 경우 정출 및 경사이동이 컸으며 호선 적용에 따라 압하 및 치체이동 양상을 보이는 것을 응력 분포 파악을 통해 확인할 수 있었다.

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확폭플랜지를 갖는 U형 프리스트레스 거더의 유사정적거동 (Pseudo-Static Behaviors of U-shaped PSC Girder with Wide Flanges)

  • 이인규;이주범;김이현;박주남;곽종원
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.993-999
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    • 2008
  • 인구밀집지역인 도심부나 주거지역 인근에서 이루어지는 철도교량 신축에 있어서 급속시공은 매우 의미가 있다. 이러한 신속한 시공과 더불어 교량 거더의 형고의 유동적 조절도 중요하다. 기존 I형 거더는 단면에서 수직방향으로 중립축으로부터 떨어진 모멘트 팔 길이와 긴장력을 이용한 평형을 근간으로 하는 까닭에 형고 조절에 있어 다소 어려움이 있었다. 이에 기존 단일 박스거더의 축소형인 확폭플랜지를 갖는 U형 프리캐스트 보는 긴장력 조절과 콘크리트 압축강도에 따라 경간길이 및 형고 변화가 상대적으로 I형보에 비해 용이하다. 확폭플랜지를 갖는 U형 프리캐스트 거더의 철도교 적용성을 확인하기 위해 지간 30m, 형고 1.7m, 폭 3.63m의 실물크기 거더를 제작하였고 하중재하/변위재하를 이용하여 총 6,200kN의 하중을 유사정적으로 가력하였다. 실험은 4점재하시험으로 하중-변위곡선, 하중-변형율을 이용하여 휨성능을 기본적으로 확인하였고 1차 하중제거와 재재하를 통해 긴장재의 역할을 확인 하였다. 유사정적거동을 본질적으로 확인하기 위해 쉘요소를 이용한 3차원 재료비선형해석을 통하여 실험결과와 평행하게 비교하였다. 콘크리트의 비선형성은 손상-소성모델(Lee & Fenves,1998)을 이용하여 콘크리트 인장/압축 소성연화거동, 인장강화거동을 묘사하였다. 실제 균열패턴과 해석 손상패턴을 비교검토 하였고 하중-변위, 단면에 따른 하중-변형율 관계를 실제 실험결과와 비교검토 하였다. 비선형 해석에 사용된 재료물성치와 해석모델의 보유 탄성에너지 조율은 실제 거더에 가진실험을 통해 획득한 고유주파수를 통하여 확인하였다.

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