• Ocean and Polar Research
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• 제39권3호
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• pp.205-211
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• 2017

This paper seeks to provide a dynamic analysis of a 150 ton winch based on ocean environmental data. The winch model that was subjected to analysis was modeled from CAD to each subsystem by the commercial software DAFUL. The winch model has tree brake systems (disk brake, band brake and ratchet brake). The rotation motion of the motor and contact elements of the brake are applied to the winch model in order to analyze its dynamic characteristics. In addition, a crane-barge was modeled to apply ocean environmental data. The motion data of the crane-barge was produced by means of the RAO(Response Amplitude Operator) of the barge and wave spectrum. The reaction force of the translational joint was measured instead of the tension of the cable. The brake performance of the winch was produced and assessed based on the operating motion of the crane-barge.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.624-631
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• 2008

본 논문은 이동 로봇이 움직이는 목표물을 실시간으로 따라가게 하는 방법을 제안한다. 로봇은 이동하는 목표물을 일정한 방향과 거리를 유지하면서 따라간다. 이 방법은 다음의 두 단계로 이루어진다. 첫 번째 단계에서는 목표물의 위치를 로봇 좌표계 상에서 구해낸다. 두 번째 단계에서는 목표물을 따라가기 위한 로봇의 직진 속도와 회전 속도를 구해낸다. 목표물의 위치를 구하기 위해 영역 센서 데이터를 히스토그램으로 나타낸다. 실시간으로 계산된 로봇 좌표계에서의 목표물의 위치정보를 사용하여 목표물을 따라가게 하는 로봇의 직진 속도와 회전 속도를 구한다. 로봇의 직진 속도와 회전 속도는 로봇의 목표물로의 방향과 목표물까지의 거리를 원하는 값으로 수렴할 수 있게 한다. 제안된 방법의 성능을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이션에서 목표물은 직선 궤적, 직사각형 궤적, 그리고 원 궤적에 의해 움직이게 하였다. 시뮬레이션결과 목표물이 급격히 방향을 바꾸는 경우에는 순간적으로 목표물 추적이 불가능함을 알 수 있는데, 이것은 실시간 추적에서는 피할 수 없는 문제이다. 그렇지만, 이 경우에도 로봇이 빠른 속도로 목표물을 추적하여 다시 따라잡게 된다. 제안된 방법은 로봇이 목표물을 따라가도록 하는 경우에는 물론 여러 대 로봇이 대형을 갖추어 이동하게 하는 경우에도 적용도 가능하다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권4호
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• pp.411-419
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• 2004

MRI 스캔 중 촬상 대상물체의 화상평면내에서의 회전은 MRI 신호에 위상오차와 불균일한 표본화를 일으킨다. MRI 신호의 위상오차와 불균일 표본화에 대한 문제의 모델은 화상평면 내 임의 중심과 원점에 관한 회전운동에 의해서 열화된 MRI 신호들 사이에 위상 차가 존재함을 나타냈다. 따라서, 아티팩트가 포함된 MR 화상의 화질을 개선하기 위하여 다음과 같은 방법들을 제안한다. 우선, 2차원 회전운동의 회전각은 이미 알려져 있고, 회전중심 위치가 미지인 경우에 대해 위상보정에 기초한 아티팩트를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 다음으로, 회전중심과 각도가 모두 미지인 2차원 회전운동에 대해 아티팩트를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 이때, 미지 운동파라메타를 예측하기 위해 촬상 대상물의 경계바깥쪽에서 이상적인 MR 화상의 에너지는 최소가 되고 촬상대상물의 회전이 존재할 때 측정된 에너지가 증가한다는 성질을 이용한다. 이러한 성질을 이용해서 각 위상부호화 단계에서 미지의 회전각 크기를 추정하기 위한 평가 함수가 정의된다. 최종적으로 phantom 화상을 사용한 시뮬레이션 및 실제화상의 평행이동과 회전운동에 적용한 결과 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권3호
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• pp.70-78
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• 2000

본 연구에서는 촬상단면내의 평행이동에 기인한 MRI 아티팩트를 제거하는 새로운 방법을 제안한다 임상 진단에 있어서 종종 문제가 되고 있는 호흡에 따른 두뇌부분의 상하이동을 고려해서 위상 엔코드 축인 y 방향만의 강체의 평행이동을 취급한다 종래의 발견적인 반복위상탐색 처리법과는 달리, MRI 촬상과정과 화장 특성의 해석에 근거한 MRI 신호내의 체동성분과 화상성분을 단순한 대수연산에 의해 분리할 수 있는 새로운 구속조건을 도출한다 MRI 신호에 대해서 x 방향의 1차원 푸리에 변환을 행한 후의 y 방향 스펙트럼 위상값은 화상자신의 성분과 체동성분의 합이 되고 있다 한편 두뇌부위 등의 단층상에 있어서 주위의 피하지방 부분의 밀도는 거의 균일하다고 알려져 있어, 이 부위상에 있는 y 방향의 한 라인의 말도분포는 대칭모양으로 간주할 수 있다 밀도함수가 대칭인 경우 스펙트럼의 위상은 그 위치에 대하여 선형적으로 변화한다 따라서 이 선형함수로부터 벗어난 성분을 체동으로 분리할 수 있다. 이러한 구속조건에 기초를 둔 새로운 아티팩트의 제거방법이 본 연구에서 제안된다 최종적으로 phantom 화상을 사용한 시뮬레이션을 통해 본 방 법의 유효성을 나타낸다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제45권1호
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• pp.24-31
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• 2009

Objective : To investigate the effectiveness of radiographic parameters on segmental instability in the lumbar spine using Kinetic magnetic resonance imaging (MRI). Methods : Segmental motion, defined as excessive (more than 3 mm) translational motion from flexion to extension, was investigated in 309 subjects (927 segments) using Kinetic MRI. Radiographic parameters which can help indicate segmental instability include disc degeneration (DD), facet joint osteoarthritis (FJO), and ligament flavum hypertrophy (LFH). These three radiographic parameters were simultaneously evaluated, and the combinations corresponding to significant segmental instability at each level were determined. Results : The overall incidence of segmental instability was 10.5% at L3-L4, 16.5% at L4-L5, and 7.3% at L5-S1. DD and LFH at L3-L4 and FJO and LFH at L4-L5 were individually associated with segmental instability (p<0.05). At L4-L5, the following combinations had a higher incidence of segmental instability (p<0.05) when compared to other segments : (1) Grade IV DD with grade 3 FJO, (2) Grade 2 or 3 FJO with the presence of LFH, and (3) Grade IV DD with the presence of LFH. At L5-S1, the group with Grade III disc and Grade 3 FJO had a higher incidence of segmental instability than the group with Grade I or II DD and Grade 1 FJO. Conclusion : This study showed that the presences of either Grade IV DD or grade 3 FJO with LFH at L4-L5 were good indicators for segmental instability. Therefore, using these parameters simultaneously in patients with segmental instability would be useful for determining candidacy for surgical treatment.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권12호
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• pp.2039-2046
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• 2003

Storage tank filled with fluid has unique dynamic characteristics compared to general structures, due to the interaction between fluid and structure. The oscillation of the fluid surface caused by external forces is called sloshing, which occurs in moving vehicles with contained liquid masses, such as trucks, railroad cars, aircrafts, and liquid missles. In this study, the evaluation method for the reduction of sloshing, the optimized size and location of wing and diaphragm baffles are suggested based on the experimental results. The experimental device can simulate the translation motion. A rectangular tank and various baffles are fabricated to study on the sloshing characteristics. The forces measured using the load cell at tank wall and those are compared with each other through the Fourier transformation for various conditions. The study of the sloshing of the rectangular tank equipped with baffles is conducted under the same conditions with non-baffled rectangular tank experiment. From the experimental results, the sloshing reduction effect by the baffles is observed. In conclusion in case of diaphragm baffles, the optimized size ratio of the width of baffle to the water height is 0.44 and the installation location has no effect to the damping of sloshing. In case of wing baffles, the optimized size ratio of the width of baffle to the length of a rectangular tank is 0.1 and the optimized location ratio of the baffle to the water height is 0.9.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권3호
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• pp.339-358
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• 2014

Exodermic deck systems are new composite steel grid deck systems which have been used in various projects during the past decade. One of the eminent features of this system is considerable reduction in the structure weight compared to the ordinary reinforced concrete decks and also reduction in construction time by using precast Exodermic decks. In this study, dynamic properties of the Exodermic deck bridges with alternative perfobond shear connectors are investigated experimentally. In order to evaluate the dynamic properties of the decks, peak picking and Nyquist circle fit methods are employed. Frequencies obtained experimentally are in good agreement with the results of the finite-element solution, and the experimental results show that the first mode is the most effective mode among the obtained modes. The first four modes are the rigid translational motion modes, and the next two modes seem to be rigid rotational motion modes around a horizontal axis. From the 7th mode onwards, modes are flexible. The range of damping ratios is about 0.5%. Furthermore, the static behavior of the Exodermic decks under a static load applied at the center of the decks was investigated. Failure of the decks under positive bending was punching-shear. The bending strength of the decks under negative bending was about 50 percent of their strength under positive bending. In addition, the weight of an Exodermic deck is about 40% of that of an equivalent reinforced concrete slab.

• 방송공학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.109-117
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• 2014

본 논문에서는 저해상도 영상들 사이의 움직임 정보를 사용하지 않고 서로 다른 형태의 열화영상들로부터 초해상도 영상을 복원하는 기술을 제안한다. 초해상도 영상 복원을 위해서 직사각형 조리개 마스크를 90도 회전하여 두 장의 영상을 취득하기 위한 렌즈시스템을 제안한다. 제안한 기술은 저해상도 영상에서 발생한 초점열화를 프레임마다 추정할 필요가 없고, 조리개 마스크 형태에 해당하는 초점열화만 추정하면 된다. 취득한 영상 간에는 평행 이동이 없기 때문에 영상정합이 필요하지 않다. 직사각형 조리개 마스크를 직교하여 취득한 두 장만의 영상으로 충분히 배타적인 정보를 얻을 수 있다. 따라서 저해상도 영상들 사이의 정합오류와 정합을 위한 계산량을 감소시킬 수 있기 때문에 고해상도 영상을 추정하기에 용이하다. 또한 기존의 카메라 렌즈 시스템에 조리개 마스크를 추가하여 적용할 수 있기 때문에 새로운 형태의 렌즈 시스템을 제작할 필요 없이 초해상도 영상을 복원할 수 있는 카메라 시스템으로 확장 가능하다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 방향성 직사각형 열화를 사용한 초해상도 영상복원 기술의 성능을 검증하기 위해서 기존의 초해상도 영상복원 기술과 비교하였으며, 그 결과 해상도가 상당히 개선되었음을 보였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.142-148
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• 2002

Autonomous underwater vehicles (AUVs) are unmanned underwater vessels to investigate sea environments, oceanography and deep-sea resources autonomously. Docking systems are required to increase the capability of the AUVs to recharge the batteries and to transmit data in real time for specific underwater works, such as repeated jobs at sea bed. This paper presents a visual servo control system for an AUV to dock into an underwater station with a camera mounted at the nose center of the AUV. To make the visual servo control system, this paper derives an optical flow model of a camera, where the projected motions of the image plane are described with the rotational and translational velocities of the AUV. This paper combines the optical flow equation of the camera with the AUVs equation of motion, and derives a state equation for the visual servoing AUV. This paper proposes a discrete-time MIMO controller minimizing a cost function. The control inputs of the AUV are automatically generated with the projected target position on the CCD plane of the camera and with the AUVs motion. To demonstrate the effectiveness of the modeling and the control law of the visual servoing AUV, simulations on docking the AUV to a target station are performed with the 6-dof nonlinear equations of REMUS AUV and a CCD camera.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권8호
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• pp.505-510
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• 2017

본 논문에서는 다양한 견관절 장애 증상에 적용할 수 있는 보급형 상지 재활 로봇의 설계를 다룬다. 견관절의 회전에 수반되는 관절 중심의 위치변화를 추종하고, 사용자의 상지와 장치의 무게를 상쇄하는 3자유도 견관절 추종 및 중력보상 메커니즘을 구현하였다. 다양한 방향의 어깨 재활 동작을 구현할 수 있도록 구동축의 방향을 변환하는 메커니즘을 설계하여, 견관절에 대한 구동기의 상대적인 오리엔테이션을 변화시킴으로써 대표적인 5가지 견관절 동작을 수행할 수 있었다. 동시에 재활 운동 중의 견관절의 위치 변화를 추종하여 자연스러운 견관절 운동을 구현할 수 있었다. 최소의 구동기를 사용하는 보급형 로봇으로도 다양한 견관절 질환에 효과적으로 대응할 수 있음을 확인하였다.