• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제9권4호
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• pp.32-38
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• 2008

This paper describes a fast tool control (FTC)-based diamond turning process for fabricating large-area high-quality micro-lens arrays. The developed FTC unit has a stroke of $48{\mu}m$ and a resonance frequency of 4.9 kHz. Micro-lens arrays were fabricated using a micro-cutting tool with a nose radius of $50{\mu}m$. The FTC unit was integrated with a force sensor so that the initial position of the micro-cutting tool with respect to the workpiece surface could be detected through monitoring the contacting force. The length and depth of the designed parabolic micro-lens profile were $190{\mu}m$ and $20{\mu}m$, respectively. A micro-lens array was fabricated on a cylinder surface over an area of ${\phi}55 mm{\times}40 mm$.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1231-1236
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• 2008

Since the bi-modal tram is too long so that the traditional steering system controlled only the first axle increases its turning radius, it is not suitable to the domestic road environment. In addition, it become hard to make fine parking with the traditional steering system. To resolve the problem, the bi-modal tram requires an all wheel steering system (AWS) that the second axle is controlled by the first axle's degree and the velocity of vehicle, and the third axle is steered by the articulation angle's degree and the velocity of degree. This paper addresses the factors for the AWS ECU design, the strategies to solve the problems, the core technologies for the implementation, and also the outcomes and analysis of the performance evaluation of implemented system.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.584-589
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• 2008

A bi-modal tram has been developing to consist of articulated-two cars propelled by CNG hybrid (series type) in Korea since 2003. All wheels are driven by electrical motors independently, which can eliminate differential gears to reduce turning radius and make low floor to provide the old and the handicapped with easy access. In the bi-modal tram, therefore, reduction gear unit is key technology to make low floor and drive wheels independently. This study was aimed at performance evaluations of the reduction gear unit for the bi-modal tram. Oil leakage, oil temperature, vibration, acoustic noise in idle operations were measured for the reduction gear unit of the bimodal tram.

• 한국농공학회지
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• 제12권3호
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• pp.2019-2028
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• 1970

1. 트랙터에 의(依)한 효율적(效率的) 경기방법(耕起方法)을 실험(實驗) 고찰(考察)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 가. 포장내측경기(圃場內側耕起)에 있어서 선회소요시간(旋回所要時間)을 최소(最少)하는 효율적(效率的) 선회법(旋回法)은 선회간격(旋回間隔)이 zr(r=최소선회반경(最少旋回半徑))보다 작을때는 Q 자형(字型), 클때는 U 자형(字型)이다. 나. 포장내측경기(圃場內側耕起)의 단위선회구(單位旋回區) 건(巾) w는 2.5r 시(時) 가장 효율적(效率的)이다. 다. 포장주변부(圃場周邊部) 경기(耕起)에 있어서는 W>-0.0345L + 35.84 시(時)는 혼합경법(混合耕法)이 능률적(能率的)이고 W<-0.0345 + 35.84 시(時)는 반접속경법(半接續耕法)이 능률적(能率的)이다. 라. 포장주변부(圃場周邊部)의 건(巾)l는 내측경기시(內側 耕起時)와 주변경기시(周邊耕起時)에 있어서 모두 적을수록 효과적임으로 최소치(最少値)인 2r가 가장 적합(適合)하다. 2. 트랙터에 의(依)한 단위포장(單位圃場)과 경기능률(耕起能率)과의 관계(關係)를 고찰(考察)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 가. 종횡비(縱橫比)$\frac{L}{W}$ 및 면적(面積) A가 크면 일반적(一般的)으로 경기능률(耕起能率)은 증가(增加)한다. 나. 경기능률(耕起能率)의 증가율(增加率)은 종횡비(縱橫比) 및 면적(面積)이 크면 클수록 증가율(增加率)이 점차적으로 감소(減少)한다. 다. $\frac{L}{W}-T$ 곡선(曲線)에서 $\frac{L}{W}$에 대(對)한 T의 변화(變化)가 큰 범위(範圍)는 대략(大略) 20a에서 6, 30a에서 5, 50a에서 4, 80a에서 3, 100a에서 2.5 이내(以內)이다. 라. T-A 곡선(曲線)의 변화율(變化率)은 $\frac{L}{W}$의 영향(影響)을 받으나 대략(大略) $T=A^{-\frac{2}{3}}$ 곡선(曲線)의 변화율(變化率)과 같다. 마. 종횡비(縱橫比)가 3이상(以上)일때는 면적(面積)의 크기에 상관(相關)없이 경기능률(耕起能率)에 미치는 10a 면적증가(面積增加)의 효과는 약(約) 5 정도(程度)의 종횡비(縱橫比) 증가효과와 같다. 바. 종횡비(縱橫比)가 $2{\sim}3$일때는 면적(面積)의 크기에 상관(相關)없이 경기능률(耕起能率)에 미치는 10a 면적증가(面積增加)의 효과는 약(約) $4{\sim}2$ 정도(程度)의 종횡비(縱橫比) 증가효과와 같으면 이는 종횡비(縱橫比)가 적을수록, 면적(面積)이 클수록 차차(次次) 감소(減少)한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.851-860
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• 2020

인구 고령화와 건강 복지에 대한 사회적 관심이 높아지면서 재활복지기를 포함한 실버 및 헬스케어 산업과 관련한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존에 1차적으로 설계·제작되었던 이·승강 전동휠체어를 사용자 측면에서 보다 더 안전성과 편의성을 갖도록 개선하고자 하였다. 사용자 체형을 고려한 헤드레스트 높이조절 기능의 시트 디자인, 사용성 증대를 위한 암레스트의 길이조절 및 95° 회전 기능, 사용자 탑승 편의성을 위한 바닥까지의 시트하강 및 운행 시 승강할 수 있는 기능, 캐스터 회전반경 및 안전성 증대를 위한 발판 추가 및 풋레스트 길이 조절 기능, 승·하강 시 흔들림 방지를 위한 프레임 및 승·하강 링크 설계 등을 개선시켰다. 또한 안전주행을 위한 컨트롤러 및 드라이브 부문과 사용자 편의성 측면의 기능들을 추가적으로 설계·제작하였다. 추가 기능을 보완하여 제작된 실내 전동휠체어의 동작 상태를 평가하기 위해 구동 실험을 수행하였다. 연속 주행시간, 회전반경, 승·하강 최대 하중, 최대 승강 높이, 소음레벨, 운행 보조센서 센싱 최소거리, 서버 및 앱 프로그램 상호연동 및 기기호환성, 듀티 사이클 최대 오차율의 성능실험을 수행하였다. 실험 결과, 더 개선하여 설계·제작한 전동휠체어는 시험 목표 값을 달성하였으며, 성공적으로 동작하는 것을 확인할 수 있었다. 향후 연구로는 개선하여 제작된 이·승강 전동휠체어에 대해 사용자 측면에서의 사용성 평가를 수행할 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권4호
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• pp.285-295
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• 2018

Purpose: The aim of this study is to develop a three-wheel riding cultivator for improving the performance of the current four-wheel riding cultivators in the market. Methods: A prototype three-wheel riding cultivator with the rated power of 15.5-kW, a primary hydrostatic and a two-speed selective gear transmission shifts, front/rear three-wheel drive, a hydraulic wheel tread adjustment, and the mid-section attachment of the major implements was designed and constructed. Its specifications and basic performance are investigated. Results: The maximum speeds of the prototype at the low and high stages were measured to be approximately 7.31, and 11.29 km/h in forward travel, respectively, and approximately 3.60, and 6.37 km/h in rearward travel, respectively. The minimum ground clearance is shown to be 670 mm. The rotating speeds of the power takeoff (PTO) shaft at the low and high stages are shown to be approximately 795 and 1,140 rpm, respectively. The tread of the rear wheels, the minimum radius of turning, and the maximum lifting height of the parallel link device are measured to be within 1,320-1,720 mm, 2.80 m, and 390 mm, respectively. Approximately 25.3% and 74.7% of the total weight of the prototype are distributed in the front and rear wheels on flat ground, respectively. When the tread of rear wheels increased from 1,320 to 1,720 mm, the left and right static lateral overturning angles increased from $33.4^{\circ}$ to $39.1^{\circ}$ and from $29.0^{\circ}$ to $36.1^{\circ}$, respectively. Conclusions: The prototype three-wheel riding cultivator showed a wide range of travel and PTO speeds, high minimum ground clearance, small minimum radius of turning, and easy control of the rear wheel tread. Further, the easy observation of cultivating operations by mid-mounting the implements can improve quality of work. Therefore, the prototype is expected to contribute to the riding mechanization of cultivating operations for various upland crops in Korea.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.225-232
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• 2008

축간거리가 긴 트럭이나 굴절차량과 같이 차량이 길이가 길고 2량 이상 편성된 차량은 회전반경을 줄여 원활하게 곡선을 주행할 수 있도록 전 차륜 조향방식(AWS)을 적용한다. 굴절차량에 도입된 방법은 네덜란드 APTS사의 Phileas 차량이 유일하며 자동으로 운전하기 위한 제어방법에 대한 논문은 발표되었지만 수동으로 조향되어 운전되는 경우에 대한 알고리즘은 소개되거나 공개되어지지 않았다. 따라서 본 연구에서 네덜란드의 APTS사의 차량에 대한 수동운전시의 조향장치 특성을 분석하고 새로운 알고리즘을 제안하였다. 또한 개발된 알고리즘을 상용 동역학 프로그램인 ADAMS를 이용하여 적용성을 알아보았다.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.287-296
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• 2020

The present study aims to improve the accuracy of the maneuvering simulations based on captive model test results. To derive the hydrodynamic coefficients in a self-propelled condition, a mathematical maneuvering model using a whole vehicle model was established. Captive model tests were carried out using the Vertical Planar Motion Mechanism (VPMM) equipment. A motor controller was used to control the constant propeller revolution rate during pure motion tests. The resistance tests, self-propulsion tests, static drift tests, and VPMM tests were performed in the towing tank of Seoul National University. When the vertical drift angle changes, the gravity load on the sensors were changed. The hydrodynamic forces were deduced by subtracting the gravity load from the measured forces. The hydrodynamic coefficients were calculated using the least-square method. The simulation of the turning circle test was compared with the free-running model test result, and the error of the turning radius was 8.3 % compared to the free-running model test.

• 로봇학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.251-259
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• 2023

In the path traveling of differential-drive robots, the steering controller plays an important role in determining the path-following performance. When a robot with a pure-pursuit algorithm is used to continuously drive a right-angled driving path in an unstructured environment without turning in place, the robot cannot accurately follow the right-angled path and stops driving due to the ground and motor load caused by turning. In the case of pure-pursuit, only the current robot position and the steering angle to the current target path point are generated, and the steering component does not reflect the speed plan, which requires improvement for precise path following. In this study, we propose a driving algorithm for differentially driven robots that enables precise path following by planning the driving speed using the radius of curvature and fusing the planned speed with the steering angle of the existing pure-pursuit controller, similar to the Model Predict Control control that reflects speed planning. When speed planning is applied, the robot slows down before entering a right-angle path and returns to the input speed when leaving the right-angle path. The pure-pursuit controller then fuses the steering angle calculated at each path point with the accelerated and decelerated velocity to achieve more precise following of the orthogonal path.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.415-424
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• 2019

최근 고령인구의 증가로 인해 실내 외에서 고령자들이 편리하게 생활할 수 있는 다양한 재활복지기기에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 거동이 불편한 노인 또는 장애인들 스스로가 좁은 실내에서 안전하고 편리하게 이동과 이승이 가능하도록 최소 회전반경과 문턱 극복을 포함하여 설계 제작하였다. 좌식문화가 발전한 실내 환경에서 골절질환, 노인질환 및 기타 무릎, 허리질환을 가진 사용자의 이승 편의성을 제공하고자 하였다. 먼저 실내에서 이 승강이 가능하도록 프레임에 기본적으로 링크, 시트, 암레스트, 커버, 모터, 감속기, 배터리, 충전기, 센서, 컨트롤러 기구물 등을 부착하였다. 사용자의 환경과 신체적 특징을 고려하여 제품 디자인과 구조물을 설계하였으며, 고령자 또는 장애인이 실내에서 일상생활을 지원할 수 있도록 IoT 기능을 추가하였다. 제작된 실내 이 승강 휠체어의 동작성능을 확인하기 위해 구동실험을 수행하였다. 연속 주행시간, 회전반경, 액추에이터 최대부하, 최대 승강 높이, 음압레벨, 운행 보조센서 센싱 최소거리, 서버 및 앱 프로그램 상호 연동과 기기호환성, 듀티 사이클 오차율 시험성능 테스트를 수행하였다. 시험결과, 제작된 휠체어는 각 항목의 성능시험 목표 값을 달성하였으며, 성공적으로 작동하는 것으로 나타났다.