• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권7호
• /
• pp.621-628
• /
• 2016

본 논문에서는 다축 로드셀의 특성을 평가할 수 있는 실하중 6분력 힘 및 모멘트 발생장치를 개발하였다. 정확한 힘과 모멘트를 발생시키고 각 분력 간의 상호 작용 오차를 최소화하기 위해 몇 가지 새로운 방법을 도입하였다. 제작된 힘/모멘트 발생장치의 신뢰성을 검증하기 위하여 상용 토크셀과 본 논문에서 고안하여 제작한 양단 고정보 형태의 측정장치를 이용하여 모멘트 발생 방법을 평가하고 하중 간의 상호 측정을 수행하였다.

• 산업기술연구
• /
• 제21권A호
• /
• pp.89-96
• /
• 2001

A low cost force./moment sensor that can be used in the robot teaching task is presented. Force Sensing Resistor is used as the transducer. The principle of force/moment detection is explained, the architecture of the sensor is shown, and the measurement of the force/moment is presented. The force/moment sensor shown in this work is not meant to be used in a precise force/moment control, but it is intended to be used in the robot teaching where low accuracy can be tolerated.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권11호
• /
• pp.861-871
• /
• 2020

'제어모멘트자이로' 내 모멘텀 휠의 속도가 커지게 되면 질량 불균형으로 인해 발생하는 의도하지 않은 힘과 토크가 증가하게 된다. 그리고 이러한 힘과 토크는 위성을 통해 촬영된 SAR 영상의 떨림을 유발하기 때문에 최소화하여야 한다. 본 논문에서는 '제어모멘트자이로' 내 모멘텀 휠의 질량불균형(정적질량불균형과 커플질량불균형)의 보상에 대해서 기술하였다. 우선 M&S를 통해 질량불균형의 발생에 따른 질량중심점에서 발생하는 힘과 토크의 발생을 예측하였다. 두 번째로는 힘과 토크의 측정 지점을 회전 중심에서 이격하였을 때, 질량불균형에 따른 힘과 토크의 발생을 예측하였다. 세 번째로는 질량불균형으로 인해 발생하는 힘과 토크를 측정하기 위한 장치 구성에 대해 기술하였으며, 네 번째로는 실제 구동하는 모멘텀 휠에 지정된 질량을 추가하였을 때, 힘과 토크의 변화량을 M&S와 비교하여 기술하였다. 그리고 마지막으로 이러한 분석을 바탕으로 24Nm급 '제어모멘트자이로'를 대기모드로 구동하였을 때의 보정 전과 후의 힘과 토크 변화를 기술하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제24권10호
• /
• pp.91-98
• /
• 2007

This paper describes the development of the calibration system for a multi-axis force/moment sensor and its uncertainty evaluation. This calibration system can generate the continuous forces (${\pm}Fx,\;{\pm}Fy$ and ${\pm}Fz$) and moments (${\pm}Mx,\;{\pm}My$ and ${\pm}Mz$). Many kinds of multi-axis force/moment sensors in industries should be carried out the characteristic test or the calibration with the calibration system that can generate the forces and the moments. The calibration systems have been already developed are the disadvantages of the low capacity, the generation of step forces(10N, 20N ...) and step moments(1Nm, 2Nm ...) with weights, the high coasts in manufacture and so on. In this paper, the calibration system for a multi-axis force/moment sensor that can generate the continuous three forces and three moments was developed. Their ranges are $0{\sim}2000N$ in all force-directions and $0{\sim}400Nm$ in all moment-directions. And the system was evaluated in the expanded relative uncertainty. They were ${\pm}0.0004$ in all forces ${\pm}Fx,\;{\pm}Fy$ and ${\pm}Fz$, and ${\pm}0.0004$ in all moments ${\pm}Mx,\;{\pm}My$ and ${\pm}Mz$.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권4호
• /
• pp.291-299
• /
• 2021

본 논문에서는 제어모멘트자이로 내 짐벌과 모멘텀 휠의 제어로직에 대해 기술하였다. 우선 소모전력과 안정도(이득여유, 위상여유)를 고려하여 모멘텀 휠의 제어로직을 설계하였다. 두 번째로는 진동흡수장치의 공진과 안정도를 고려하여 짐벌의 제어로직을 설계하였다. 세 번째로는 제어 모멘트자이로에서 발생하는 힘과 토크를 측정하기 위한 장치 구성에 대해 기술하였으며, 네 번째로는 모멘텀 휠과 짐벌의 주파수응답 및 시간응답 시험 결과를 나타내었다. 그리고 마지막으로 제어 모멘트자이로를 통해 발생한 힘과 토크를 실험적으로 측정하여 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.177-180
• /
• 2001

This paper describes the calibration method and the evaluation method of relative expanded uncertainty for a multi-axis force/moment sensor. This sensor should be calibrated to be use in the industry. Now, the confidence of the calibration result is expressed with interference error. But it is no inaccurate, because an interference error, besides, a reproducibility error of the sensor, a error of this six-axis force/moment sensor calibrator, and so on. Thus, in order to accurately evaluate the relative expanded uncertainty of it, the concept of the uncertainty should be induced, and these errors must be contained in the relative expanded uncertainty. In this paper, the calibration method is exhibited and the evaluation method of the relative expanded uncertainty is also exhibited. And, a six-axis force/moment sensor was calibrated and the relative expanded uncertainty was evaluated.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.68-72
• /
• 1997

This paper presents the design and the evaluation of the 6-component force/moment calibration machine which h a s t h e maximum capacities of 500 N in forces and 50 Nm in moments. This calibration machine consists of body. fixture. force generating system, moment generating system. The expanded uncertainty of the calibration machine is evaluated by calculating the A type uncertainty. $U_A$ and B type uncertainty, $U_B$. The evaluation results. this system has the expanded uncertainty of less than $2{\times}10^[-2]$ in respective force and moment components.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제15권9호
• /
• pp.127-134
• /
• 1998

This paper describes the design of a 6-component force/moment calibration machine with having the maximum capacities of 500 N in forces and 50 Nm in moments. To be used for the characteristic of a multi-component load cell. this machine consists of a body, a fixture, a force generating system, a moment generating system and weights. We have also evaluated the accuracy of the calibration machine. Test results show that the expanded relative uncertainty for force components $\pmFx,\;\pmFy\;and\;moment\;components\;\pmMx,\;\pmMy\;are\;less\; than\;8.6\times10^{-4}$, and force components +Fz, -Fz and moment components $\pmMz\;is\;less\;than\;1.6\times10^{-3},\;2.0\times10^{-5},\;1.7\times10^{-3}$ respectively.

• 한국안광학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.41-51
• /
• 2007

두께 및 폭이 균일하지 않고 경사진 한 끝이 고정된 단면이 직사각형인 안경테 다리의 자유단에 수직 힘이 작용하는 경우 탄성체 내 모든 점에서 변위 및 접선 기울기의 연속, 구부림 모멘트의 연속, 전단력의 연속 등 법칙에 근거하여 이러한 불균일 안경테 다리의 변위를 이론적으로 구하는 방정식(모델)을 수립하였다. 베타티탄테 다리의 변형에 대한 실제 측정값과 유도한 이론식에 의한 예측 계산 값을 통계적으로 비교한 결과 상관계수 0.992 및 카이검정 결과 p=0.999로 서로 잘 부합되는 것을 알 수 있었다. 따라서 유도한 모델에 의해 다리의 탄성율 및 두께 폭과 같은 형상 변화에 따른 다리의 변형과 작용하는 힘(압력)의 크기 및 변화가 예측 가능하다. 안경테 다리의 두께 변화에 따른 다리 변형을 모사(simulation)하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.214-221
• /
• 2001

This paper describes the design of 3-component force/moment sensor with the force and moment ratio of wide range. It can measure the x-direction force Fx, y-direction force Fy and z-direction moment Mz simultaneously. In order to accurately measure forces and moment using 3-component force/moment sensor, it should get suitable force and moment ratio(the ratio of force Fx=200 N and moment Mz=20 Nm is ten to one), and small interference error. In this paper, in order to design the 3-component force/moment sensor with the force and moment ratio of wide range, the procedures are performed as follow : 1) the derivation of the equations to predict the bending strains on the surfaces of the plate-beams under the force or the moments, 2) the determination of the size of the sensing elements of the force/moment sensor by using the derived equations, 3) the Finite Element Method(FEM) analysis and the characteristic test for confirming the strains from the theory analysis, 4) the selection of the attachment locations of the strain gages of each sensor, 5) the analysis of the rated strain and the interference error at the attachment location of strain gages. It reveals that the rated strains calculated from the derived equations make a good agreement with the results from the Finite Element Method analysis and the characteristic test.