• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1145-1151
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• 2013

Kinematic modeling is a prerequisite for motion planning and the control of mobile robots. In this paper, we proposed a new method of kinematic modeling for a type of mobile robot based on differential motion transformation. The differential motion implies a small translation and rotation in three-dimensional space in a small time interval. Thus, transformation of the differential motion gives the velocity relationship, i.e., Jacobian between two coordinate frames. Since the theory of the differential motion transformation is well-developed, it is useful for the systematic velocity kinematic modeling of mobile robots. In order to show the validity for application of the differential motion transformation, we obtained velocity kinematic models for a type of exemplar mobile robot including spherical ballbots.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.271-276
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• 1995

This paper presents a systematic method for the dynamic analysis of flexible mechanical systems containing closed kinematic loops. Kinematics between pairs of contiguous flexible bodies is described with the joint coordinates and the deformation modal coordinates. The cut-joint constraint equations associated with the closed kinematic loops are derived, simply using the geometric conditions. The equations of motions are initially written in terms of the joint and modal coordinates using the velocity transformation technique. Lagrange multipliers associated with the cut-joint constraints for closed-loop systems are then eliminated systematically using the generalized coordinate partitioning method, resulting to a minimal set of equations of motion.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.612-615
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• 2000

Cam mechanism is one of the common devices used in many automatic machinery. Specially cylindrical cam generates three dimensional motions. Thus, the shape design procedures must have high accuracy. This paper proposes the shape design procedure for a cylindrical cam and follower mechanism using a relative velocity method. The relative velocity method and the coordinate transformation are used to find a contact point between the cam and the follower. Also, the full shape of the cylindrical cam can be generated by using the geometric relationships and the contact constraints. As a result, this paper presents an example for the shape design of the cylindrical cam in order to prove the accuracy of the design procedures.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.813-817
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• 2000

Cam mechanism is one of the common devices used in many automatic machinery. Specially cylindrical cam generates three dimensional motions. Thus, the shape design procedure must have high accuracy. This paper proposes the shape design procedure for a cylindrical cam and follower mechanism using a relative velocity method. The relative velocity method and coordinate transformation are used to find a contact point between cam and follower. Also, the full shape of the cylindrical cam can be generated by using the geometric relationships and the contact constraints. As a result, this paper presents an example for the sape design of the cylindrical cam in order to prove the accuracy of the design procedures.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권6호
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• pp.452-457
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• 2016

Single screw compressors are widely used in the fields of air/gas compression, refrigeration, and chemical fluid transportation systems. A single-screw compressor is composed of a screw rotor and two gate rotors located at both sides. This simple construction enables low rotational speed of the rotor, efficient compression with low noise, low vibration, and long bearing life. Despite these merits, the design method of single-screw compressors is not well known. To accelerate the industrial application of single-screw compressors, a design method using coordinate transformation is presented in this paper, and a tool trajectory is established for machining. Finally, the screw rotor, which is machined using the proposed method, is presented.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권4호
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• pp.103-111
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• 2003

The Denavit-Hartenberg symbolic notation provides the framework for the convenient and systematic method for the robot manipulator kinematics, but is limited its use to the lower pair mechanism or to the single loop mechanisms. The Sheth-Uicker notation is its revised and generalized version to be extended fur the entire domain of the link mechanism including the higher pairs. This paper proposes the method that uses the Sheth-Uicker notation fur the robot kinematics modeling. It uses the instantly coincident coordinate system and the closed loop chain fur the coordinate transformation. It enables us to model the velocity kinematics of the robot that has the complex structures such as the ternary links and the wheels in a systematic and rational way. As an implementation of the proposed method, the Jacobian matrices were obtained for not only the robot with two legs and a torso, but a manipulator on a mobile platform.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제12권7호
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• pp.315-324
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• 2023

꾸준히 증가하는 노인성 질환 환자 대상으로 몰입형 디지털 콘텐츠를 이용한 쉽고 정확한 전신 재활 상호작용 기술이 필요하며, 본 연구에서는 이를 위해 홀로렌즈와 키넥트를 사용한 전신 상호작용 기술을 소개한다. 이를 위해 메쉬 특징점 기반 변환, AR 마커 기반 변환, 신체 인식 기반 변환 방법의 3가지 좌표 변환 방식을 제안한다. 메쉬 특징점 기반 변환은 공간 메쉬에 3개의 특징점을 지정하고 변환 행렬을 이용하여 좌표계를 일치시킨다. 이 방법은 수작업이 필요하여 사용성이 떨어지지만 정확도가 8.5mm로 상대적으로 높다. AR 마커 기반 방식은 홀로렌즈s와 키넥트가 동시에 인식하는 AR, QR마커를 사용하여 평균오차 11.2mm로 준수한 정확도를 달성했다. 신체 인식 기반 변환 방법은 두 기기가 동시에 인식하는 머리 혹은 HMD위치와 양 손 혹은 컨트롤러 위치를 이용하여 좌표계를 일치시킨다. 이 방법은 정확도가 떨어지지만 부가적인 도구나 수작업이 필요 없으므로 사용성이 좋다. 또한 후처리 기술로 RANSAC을 적용함으로써 오차를 10% 이상 줄였다. 이러한 3가지 방식은 콘텐츠가 필요한 사용 편의성과 정확도에 따라서 선택적으로 적용할 수 있다. 본 연구에서는 이 기술을 이용해서 '썬더펀치'와 재활 치료 콘텐츠에 적용하여 검증하였다.

• 한국측량학회지
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• 제22권1호
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• pp.29-36
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• 2004

본 연구는 구 데이텀으로 구축된 수치지도를 지구 중심 데이텀으로의 변환에 필요한 새로운 변환 파라미터를 결정하고, 콜로케이션 방법으로부터 유도된 왜곡 모델링을 적용한 수치지도 좌표계의 변환에 관한 것이다. 국토지리정보원에서 GPS관측을 실시한 정밀 1차 기준점 190점 중에서 107점의 공통점을 파라미터 결정으로 사용하였으며, 최적 변환 파라미터의 결정을 위하여 107점을 제외한 83점의 공통점을 변환 정확도 검증에 이용하였다. 통계 분석을 통해 Molodensky-Badekas 모델로부터 산출된 파라미가 최적 파라미터로 결정되었으며, 왜곡 모델링을 수행한 결과 0.22m의 변환 정확도를 얻었다. 이는 7 파라미터만을 이용한 변환보다는 72%의 정확도가 향상된 결과를 나타내는 것이다. 또한, 1/50,000, 1/25,000과 1/5,000 수치지도의 변환 도구인 GDKtrans를 개발하였다. 이 변환 도구를 이용하여 6개 대도시 지역의 l/5,000 수치지도를 변환하고, 검사점 GPS 측량을 실시하여 변환정확도를 검사한 결과 약 1.9 m의 변환 정확도를 보였으나, l/5,000 수치지도의 위치 정보와 형상이 실제 위치 및 형상과 크게 일치하지 않고 있어 전면적으로 l/5,000의 수치지도를 재 제작하는 것이 타당하다고 판단된다.

• Spatial Information Research
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• 제22권1호
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• pp.35-43
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• 2014

본 연구에서는 세계측지계 변환에 있어서 삼각형 와핑을 이용한 변환방법을 제시하였다. 삼각형 와핑에 의한 좌표변환방법과 기존의 국가좌표변환계수에 의한 좌표변환방법을 비교하기 위하여 의왕시의 공통점을 활용하여 정확도를 분석하였고, 그 결과 적은 수의 공통점을 이용하고 왜곡량 보정 없이 1/1,000이상 축척의 평면 위치 정확도 기준에 만족하는 결과를 확보하였다. 또한 세계측지계로 변환 작업을 마무리한 구리시, 평택시에 대해서도 본 방법을 적용한 결과 5cm 이내의 평면위치 정확도가 계산되었다. 본 연구에서 제안된 방법은 1/1,000이상의 대축척 지리정보를 세계측지계로 변환하는 과정에서 정확도를 확보하기 위하여 지역별로 많은 공통점을 확보해야하는 문제점을 개선하고, 변환계수를 적용하는 과정에서 서로 인접하는 경계지역에서 불일치되는 오류의 발생 가능성이 최소화됨을 확인하였다. 따라서 대축척의 지형도, 지적도, GIS DB와 연속지적도에 대한 세계측지계 좌표변환을 수행하는데 있어 삼각형 와핑에 의한 좌표변환 방법을 사용함으로서 공통점 사용을 최소화할 수 있었으며, 이를 통해 경제성과 정확성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제27권2호
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• pp.281-288
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• 2009

수치지도를 최신의 데이터로 갱신하기 위한 방법론 중 건설도면을 이용하는 경우 CAD 데이터에서 필요한 객체를 추출하는 과정이 필요하다. 하지만 건설도면에 존재하는 가상좌표로 이루어진 연속객체를 활용하기 위해서는 선결조건으로 각 도면마다 분리되어진 객체를 접합하고 좌표를 부여하는 과정이 필요하다. 이를 위해서는 합리적으로 도면의 신축보정 및 축척 간 접합 등을 처리할 수 있는 기법의 개발과 CAD 좌표에서 실좌표로 변환하기 위한 방법론의 개발이 무엇보다 중요한 과정이라 할 수 있다. 본 연구는 SOC 건설 도면 중 준공도면으로 이루어진 도면 특히, 가상좌표계로 구성되어진 도로의 종평면도에 존재하는 객체들의 변환 및 활용을 위한 도면 간 접합을 2차원 등각사상변환방법과 부등각사상변환방법을 도입하여 수행하였다. 이를 위해, 도면간 이음선과 좌표경계선의 교차점을 접합점으로 하여 2차원 변환계수를 추출하고 이를 접합한 후 도면에 명시된 기준점을 이용 CAD좌표계에서 실좌표계로의 좌표변환방법을 시도하였다. 그 결과 도면접합에는 2차원 등각사상변환방법이 좋은 결과를 나타내었으며 실좌표계로의 변환은 2차원 부등각사상변환이 좋은 결과를 보여주었고, 변환 후 위치오차는 수치지도 작성내규를 만족하였다. 따라서 본 연구를 통하여 개발된 방법론은 추후 건설도면을 이용한 수치지도 갱신에 있어 활용가능성이 높을 것으로 기대된다.