• 제목/요약/키워드: 2 Axis Force Sensor

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Z축 선형 영구자석 동기전동기의 초기 자극위치 추정 알고리즘 (Initial Pole Position Estimation Algorithm of a Z-Axis PMLSM)

  • 이진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.41-45
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    • 2008
  • 본 논문에서는 홀센서와 같은 자극위치 센서를 사용하지 않는 Z축 선형 영구자석 동기전동기의 초기 자극위치 추정에 관한 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 Z축의 경우에 존재하는 중력에 의한 자체하중의 영향을 고려하고, 부하질량 변동에 따른 추정특성 변화를 회피하기 위한 방법을 제시하며, 2단계로 구성되어 있다. 1단계에서는 미리 정한 각도 간격의 시험 q축에 전류를 인가하여 구한 이동거리를 사용하여 근사적인 q축을 추정한다. 2단계에서는 1단계의 추정치를 초기치로 이용하며, 부하질량의 영향을 받지 않도록 하기 위하여 3개의 시험 q축에 인가한 전류에 따른 추력에 대응하는 값을 이용하여 자극위치를 정밀하게 추정한다. 그리고 Z축 PMLSM에 대한 실험 결과를 통하여 제안된 초기 자극위치 추정방법으로 부하질량 조건에 관계없이 정밀하게 자극위치를 추정함을 검증하였다.

Analysis and Compensation of Current Measurement Errors in a Doubly Fed Induction Generator

  • Son, Yung-Deug;Im, Won-Sang;Park, Han-Seok;Kim, Jang-Mok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.532-540
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    • 2014
  • It is necessary to measure the current of rotor for controlling the active and reactive power generated by the stator side of the doubly fed induction generator (DFIG) system. There are offset and scaling errors in the current measurement. The offset and scaling errors cause one and two times current ripples of slip frequency in the synchronous reference frame of vector control, respectively. This paper proposes a compensation method to reduce their ripples. The stator current is variable according to the wind force but the rotor current is almost constant. Therefore input of the rotor current is more useful for a compensation method. The proposed method adopts the synchronous d-axis current of the rotor as the input signal for compensation. The ripples of the measurement errors can be calculated by integrating the synchronous d-axis stator current. The calculated errors are added to the reference current of rotor as input of the current regulator, then the ripples are reduced. Experimental results show the effectiveness of the proposed method.

다자유도 비강 자동 검체 채취 로봇 메커니즘 개발 (Development of Multi-DoF Automatic Nasopharyngeal Swab Sampling Robot)

  • 이종복;김호빈;김선우;김상도;이호석;김용재;박신석;이종원
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.164-171
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    • 2023
  • To control the spread of COVID-19, it is important to identify the infection in its incipient stages so that the infected persons can be dealt with accordingly. The currently used face to face sampling method may increase the risk of infection for medical professionals as it exposes them to the asymptomatic yet infectious patients. This can result in further increases in the load on the medical system and workload of the medical staff. As a solution to this problem, in this paper, we present a robotic system for rapid non-face-to-face automatic nasopharyngeal swab sample collection. The system consists of a custom designed 7-DoF manipulator equipped with a specially developed safety mechanism for restricting the maximum force applied by the tip of the swab. During the swab sampling process, the force applied by the tip of the swab is continuously monitored in real-time by a 3-axis force sensor in order to detect contact with the nasopharynx. The possibility of using this system for automaticnasopharyngeal swab sample collection is proven through experimentation with a phantom model.

A Miniature Humanoid Robot That Can Play Soccor

  • Lim, Seon-Ho;Cho, Jeong-San;Sung, Young-Whee;Yi, Soo-Yeong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.628-632
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    • 2003
  • An intelligent miniature humanoid robot system is designed and implemented as a platform for researching walking algorithm. The robot system consists of a mechanical robot body, a control system, a sensor system, and a human interface system. The robot has 6 dofs per leg, 3 dofs per arm, and 2 dofs for a neck, so it has total of 20 dofs to have dexterous motion capability. For the control system, a supervisory controller runs on a remote host computer to plan high level robot actions based on the vision sensor data, a main controller implemented with a DSP chip generates walking trajectories for the robot to perform the commanded action, and an auxiliary controller implemented with an FPGA chip controls 20 actuators. The robot has three types of sensors. A two-axis acceleration sensor and eight force sensing resistors for acquiring information on walking status of the robot, and a color CCD camera for acquiring information on the surroundings. As an example of an intelligent robot action, some experiments on playing soccer are performed.

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Matlab/Simulink를 이용한 SDINS의 성능 해석 (Performance Analysis of SDINS using Matlab/Simulink)

  • 홍영선;권태환;권용수
    • 한국항행학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.132-142
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    • 2000
  • 본 논문은 Matlab/Simulink로 구현된 시뮬레이터에 의한 SDINS의 성능해석에 관한 연구이다. 성능해석 모델은 중력과 코리올리스 힘이 고려되었으며, 수직축의 발산을 막기 위하여 고도계를 포함시켰다. 구현한 시뮬레이터를 사용하여 DTG와 FOG의 대표적인 관성센서를 모델로 다양한 기동패턴 하에서 자이로 오차해석이 포함된 SDINS의 성능해석을 수행했다. 또한, GUI환경을 통하여 자이로와 가속도계의 파라미터의 변화에 따른 SDINS의 성능을 시각적으로 나타냈다.

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컴플라이언스를 갖는 웨이퍼 탐침 시스템용 미동 매니퓰레이터 (A Fine Manipulator with Compliance for Wafer Probing System)

  • 최기봉;김수현;곽윤근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권9호
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    • pp.68-79
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    • 1997
  • A six DOF fine manipulator based on magnetic levitation is developed. Since most of magnetic levitation system are inherently unstable, a proposed magnetically levitated fine manipulator is implemented by use of an antagonistic structure to increase stability. From mathematical modeling and experiment, the equations of motion are derived. In addition, a six DOF sensing system is implemented by use of three 2-axis PSD sensors. A model reference-$H_{\infty}$ controller is applied to the system for the position control, In application of the fine manipulator, a wafer probing system is proposed to identify nonfunctional circuts. The probing system requires compliance to avoid destruction of DUT(device under test). A feedfor- ward-PD controllers are presented by the terms of the position accuracy, the settling time and the force accuracy.y.

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An AFM-based Edge Profile Measuring Instrument for Diamond Cutting Tools

  • Asai, Takemi;Motoki, Takenori;Gao, Wei;Ju, Bing-Feng;Kiyono, Satoshi
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제8권2호
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    • pp.54-58
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    • 2007
  • This paper describes an atomic force microscope (AFM)-based instrument for measuring the nanoscale cutting edge profiles of diamond cutting tools. The instrument consists of a combined AFM unit and an optical sensor to align the AFM tip with the top of the diamond cutting tool edge over a submicron range. In the optical sensor, a aser beam is emitted from a laser diode along the Y-axis and focused to a small beam spot with a diameter of approximately $10{\mu}m$ at the beam waist, which is then received by a photodiode. The top of the tool edge is first brought into the center of the beam waist by adjusting it in the X-Z-plane while monitoring the variation in the photodiode output. The cutting tool is then withdrawn and its top edge position at the beam center is recorded. The AFM tip can also be positioned at the beam center in a similar manner to align it with the top of the cutting edge. To reduce electronic noise interference on the photodiode output and thereby enhance the alignment accuracy, a technique is applied that can modulate the photodiode output to an AC signal by driving the laser diode with a sinusoidal current. Alignment experiments and edge profile measurements of a diamond cutting tool were carried out to verify the performance of the proposed system.

강건 구조설계에 기반한 미소 공진형 가속도계의 개발 (Development of a MEMS Resonant Accelerometer Based on Robust Structural Design)

  • 박우성;부상필;박수영;김도형;송진우;전종업;김준원
    • 센서학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.114-120
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    • 2012
  • This paper describes the design, fabrication and testing of a micromachined resonant accelerometer consisting of a symmetrical pair of proof masses and double-ended tuning fork(DETF) oscillators. Under the external acceleration along the input axis, the proof mass applies forces to the oscillators, which causes a change in their resonant frequency. This frequency change is measured to indicate the applied acceleration. Pivot anchor and leverage mechanisms are adopted in the accelerometer to generate larger force from a proof mass under certain acceleration, which enables increasing its scale factor. Finite element method analyses have been conducted to design the accelerometer and a silicon on insulator(SOI) wafer with a substrate glass wafer was used for fabricating it. The fabricated accelerometer has a scale factor of 188 Hz/g, which is shown to be in agreement with analysis results.

압전세라믹을 이용한 2축형 회전센서 개발 (Development of a Dual Axial Gyroscope with Piezoelectric Ceramics)

  • 류혜옥;이영진;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.61-67
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    • 1997
  • 압전 회전센서(Piezoelectric Gyroscope)는 물체의 회전속도를 감지하기 위한 센서로서 압전효과를 이용해 코리올리스힘(Coriolis Force)을 측정하는 센서이다. 기존에 사용되고 있는 압전 회전센서는 1축형이 주종을 이루고 있는데 비하여 본 연구에서는 한 차원 발전된 2축형의 회전센서를 고안, 제작하였다. 이러한 새로운 구조에 대한 검토 및 고찰을 위해 유한요소법 (Finite Element Method) 을 통한 동적 해석을 실시하여 구조의 타당성을 검증하고 각 설계인자 변화에 따른 센서의 특성변화를 조사하였다. 또한 그 결과를 토대로 직접 회전센서를 제작하여 그 성능을 평가, 비교하였다. 나아가 센서의 특성평가를 위한 회전 시뮬레이터를 구성한 후 정량적인 실험을 통해 제작된 센서의 반응을 조사하였으며, 그 결과 본 논문에서 개발된 2축형 센서는 두 방향의 회전력에 대한 우수한변별도 및 감도를 나타내어 새로운 형태의 회전 센서로서의 사용가능성을 확인할 수 있었다.

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생체 모방형의 아쿠아리움 관상어 로봇 개발 (Development of Autonomous Bio-Mimetic Ornamental Aquarium Fish Robotic)

  • 신규재
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제4권5호
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    • pp.219-224
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    • 2015
  • 본 논문의 수중로봇 도미(Domi) ver1.0는 관상어용 물고기 로봇 개발을 목표로 연구 개발되었다. 물고기 로봇은 머리, 1단, 2단 몸체와 꼬리 부분과 2개의 구동 관절로 구성되어있다. 물고기 로봇의 추력에 적합한 구동부 선정을 위하여 물고기 로봇 모델링과 유영 해석을 통하여 관절 구동부가 설계되었다. 또한 물고기 로봇의 유영알고리즘은 Lighthill 운동학 해석을 기초로 생체 모방의 유영 근사화 방법을 적용하였다. 설계된 물고기는 수동유영 및 자율운영모드로 동작된다. 수동유영모드는 RF 송수신기를 이용하여 운용되며, 자율유영모드는 머리 부분에 부착된 PSD센서, 마이컴 제어부, 서보 구동장치에 의하여 구현된다. 본 설계된 물고기 로봇 도미 ver1.0은 수중 현장시험 평가를 통하여 추력, 내구성, 방수성 등의 성능이 우수함을 확인하였다.