• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.926-936
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• 2017

The nonlinear behavior and the high performance requirement are the main problems that appear in the design of manipulator robots and their controllers. For that reason, the simulation, real-time execution and comparison of the performance of controllers applied to a robot with three degrees of freedom are presented. Five controllers are prepared to test the robot's dynamic model: predictive; hyperbolic sine-cosine; sliding mode; hybrid composed of a predictive + hyperbolic sine-cosine controller; and adaptive controller. A redundant robot, a communication and signal conditioning interface, and a simulator are developed by means of the MatLab/Simulink software, which allows analyzing the dynamic performance of the robot and of the designed controllers. The manipulator robot is made to follow a test trajectory which, thanks to the proposed controllers, it can do. The results of the performance of this manipulator and of its controllers, for each of the three joints, are compared by means of RMS indices, considering joint errors according to the imposed trajectory and to the controller used.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권2호
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• pp.127-132
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• 2003

본 논문에서는 관절 경직 환자의 재활 치료를 위한 공압 실린더를 이용한 하이브리드형 로봇을 연구 개발하였다. 공압 실린더는 우수한 컴플라이언스를 가지고 있고 부피나 중량에 비해 높은 구동력을 가지고 있다 낮은 강성을 지닌 공압 구동기는 안정이 보장되어야 하는 물리 치료용 로봇의 구현에 적용하기 적당하다. 본 연구에서 제안한 로봇 시스템은 직렬형과 병렬형을 결합한 하이브리드 형으로 위치 결정부와 자세 결정부로 구분되며 하이브리드 구조를 통해 넓은 작업영역과 구동력을 얻을 수 있었다. 슬라이딩 모드 제어기를 이용하여 로봇 시스템의 공압 서보시스템의 추종성과 안정성을 얻을 수 있었으며 실험을 통하여서 개발된 시스템에 대한 검증을 하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.399-405
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• 2007

This paper deals with the controller for a stable walking of a humanoid robot using genetic algorithm. A humanoid robot has instability during walking because it isn't fixed on the ground, and its nonlinearities of the joints increase its instability. If controller isn't robust, the robot may fall down at the ground during walking because of its nonlinearities. To solve this problem, robust controller is required to reduce the effect of nonlinearities and to gain the good tracking performance. In this paper, motion controller that is based on fuzzy-sliding mode controller is proposed. This controller can remove the effect of the saturation by limitation of the input voltage. It also includes compensator for reducing the effect of the nonlinearity by backlash and PI controller improving the tracking performance. In here, genetic algorithm is used for searching the optimal gains of the controller. From the given controller, a humanoid robot can moved more preciously. All the processes are investigated through simulations and are verified experimentally in a real joint system for a humanoid robot.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제29권3호
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• pp.233-240
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• 2007

Osteochondroma is a common benign tumor of the axial skeleton, especially the distal metaphysis of the femur and proximal metaphysis of the tibia. However, it occurred rarely on the facial skeleton. The coronoid and condylar processes have been considered to be the most common sites of occurrence for osteochondroma of the facial skeleton. The first treatment of osteochondroma is condylectomy, whereas extirpation was done by excision with condyle salvage. Condylectomy presents decrease of vertical dimension, jaw deviation, malocclusion. So, reconstruction is need. Methods of reconstruction are as follows: no reconstruction, condyloplasty, discectomy, costochondral graft, discplication or coronoidectomy, eminoplasty, alloplastic spacer placement, Le Fort I level maxillary osteotomy, extraoral and intraoral vertical ramus osteotomy. This is a case report of a 28-year old woman who had facial asymmetry, malocclusion and temporomandibular joint pain. We obtained moderate functional and cosmetic results with surgical removal of the osteochondroma by condylectomy and concomitant reconstruction of condyle by vertical ramus osteotomy with sliding technique.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권6호
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• pp.871-883
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• 1997

Kinetodynamics of a cam driving slider mechanism consists of kinematic analysis and force analysis. The kinematic analysis is to determine the kinematic characteristics of a cam driving mechanism and a slider mechanism. The force analysis is to determine the joint forces of links, the contact forces of the cam and follower, and the driving torque of a main shaft. This paper proposes a close loop method and a tangent substitution method to formulate the relationships of kinematic chains and to calculate the displacement, velocity and acceleration of the cam driving slider mechanism. Also, and instant velocity center method is proposed to determine the cam shape from the geometric relationships of the cam and the roller follower. For dynamic analysis, the contact force and the driving torque of the cam driving slider mechanism are calculated from the required sliding forces, sliding motion and weight of the slider.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.421-426
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• 2015

Need to develop human body's posture supervised robots, gave the push to researchers to think over dexterous design of exoskeleton robots. It requires to develop quantitative techniques to assess human motor function and generate the command to assist in compliance with complex human motion. Upper limb rehabilitation robots, are one of those robots. These robots are used for the rehabilitation of patients having movement disorder due to spinal or brain injuries. One aspect that must be fulfilled by these robots, is to cope with uncertainties due to different patients, without significantly degrading the performance. In this paper, we propose chattering free sliding mode control technique for this purpose. This control technique is not only able to handle matched uncertainties due to different patients but also for unmatched as well. Using this technique, patients feel active assistance as they deviate from the desired trajectory. Proposed methodology is implemented on seven degrees of freedom (DOF) upper limb rehabilitation robot. In this robot, shoulder and elbow joints are powered by electric motors while rest of the joints are kept passive. Due to these active joints, robot is able to move in sagittal plane only while abduction and adduction motion in shoulder joint is kept passive. Exoskeleton performance is evaluated experimentally by a neurologically intact subjects while varying the mass properties. Results show effectiveness of proposed control methodology for the given scenario even having 20 % uncertain parameters in system modeling.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권4호통권71호
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• pp.407-414
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• 2004

공용중인 교량은 시공시에 비해 이음부재 및 볼트에 각종 하중이 작용하는 상태이고, 시공중에 결함이 발생하였거나 시간이 지남에 따른 각종 결함이 발생되고 있다. 실험적인 연구에 의해 이러한 결함들이 있는 고장력볼트 이음부의 역학적 성질을 규명하기 위해서는 많은 재비용이 필요한 실정이므로 실험적으로 밝혀내기 어려운 결함이 있는 고장력볼트 이음부의 거동과 구조적 특성을 유한요소 해석을 통하여 규명하고 차후 실험에 의한 연구시 충분한 실험결과의 예측, 시험체의 설계 및 경제적인 실험적 연구의 수행을 위한 자료를 제공하는데 본 연구의 목적이 있다. 각종 결함이 발생하고 있는 교량을 대상으로 현장조사를 하여 결함의 발생위치 및 유형을 분석하고 가장 많이 발생하는 결함을 중심으로 표준모델에 결함을 주어 내부응력 분포 및 미끄러짐 거동에 대한 해석을 수행하였다. 정상체결된 고장력 볼트 이음부 및 볼트간격, 모재두께, 연단거리, 볼트 구멍 크기, 확공에 따른 결함을 가정하여 내부응력분포에 대한 구조해석을 수행하였다. 또한 고장력볼트 이음부의 미끄러짐 거동에 대해 해석하였는데 이 해석은 대변형을 고려한 기하학적 비선형, 접촉면의 비선형을 고려한 경계 비선형, 미끄러짐에 의해 항복강도를 초과하는 부분이 생길 수 있으므로 재료적 비선형 문제를 고려하여 해석하였다. 정상적으로 체결된 고장력볼트 이음부 및 볼트 축력의 감소에 따른 미끄러짐 해석을 수행하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권2호
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• pp.237-250
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• 2017

There has been increasing attention in many countries on seismic retrofit of old fashioned RC structures in recent years. In such buildings, the joints lack transverse reinforcement and suffer inadequate seismic dimensional requirements and the reinforcement is plain bar. The behavior of the joints is governed by sliding of steel bars and diagonal shear failure is less influential. Different methods to retrofit beam-column joints have been proposed in the literature such as wrapping the joint by FRP sheets, enlargement of the beam-column joint, and strengthening the joint by steel sheets. In this study, an enlargement technique that uses external prestressed cross ties with steel angles is examined. The technique has already been used for substructures reinforced by deformed bars and has advantages such as efficient enhancement of seismic capacity and lack of damage to the joint. Three reference specimens and two retrofitted units are tested under increasing lateral cyclic load in combination with two levels of axial load. The reference specimens showed relatively low shear strength of 0.150${\surd}$($f_c$) and 0.30${\surd}$($f_c$) for the exterior and interior joints, respectively. In addition, relatively brittle behavior was observed and large deformations extended into the panel zone of the joints. The retrofit method has increased ductility ratio of the interior beam-column joints by 63%, and energy dissipation capacity by 77%, relative to the control specimen; For external joints, these values were 11%, and 94%. The retrofit method has successfully relocated the plastic joints far from the column face. The retrofit method has improved shear strength of the joints by less than 10%.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.640-647
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• 2007

본 논문은 유전알고리즘을 기초로 한 휴머노이드 로봇의 관절 제어에 관한 논문이다. 휴머노이드 로봇은 지면에 고정된 시스템이 아니기 때문에 기본적으로 불안정성을 내포하고 있다. 게다가 각 관절의 비선형성은 로봇의 안정성에 악영향을 미친다. 이에 만약 둘 중 하나라도 안정하지 못하면 로봇은 보행 중에 넘어지게 될 것이므로, 휴머노이드 로봇의 안정성을 확보하기 위해서는 이 두 가지가 모두 고려되어야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 보행 안정성을 확보하기 위해 이 두 가지 문제 중에 로봇의 비선형성을 제거하면서 로봇이 주어진 궤적을 잘 추종하여 제어할 수 있는 제어기를 제안하였다. 이 제어기는 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 기본으로 하고 있으면서 모션 제어기가 첨가되어 있다. 그리고 이때 이러한 제어 이득값을 유전알고리즘을 통해 추종함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하여 휴머노이드 로봇이 보다 안정적으로 보행할 수 있도록 하였다. 이 모든 과정은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권5호
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• pp.427-432
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• 2021

원위 요척 관절의 전방 탈구 치료가 지연된 경우에는 수근부 통증과 전완의 회전 운동의 제한이 동반되어 결국 구제술이 필요한 퇴행성 관절염이 발생할 수 있다. 24세 남자가 요골 간부 골절 수술 후 통증과 회전 운동 제한으로 내원하였다. 금속판으로 고정된 요골의 간부에서 7도의 전방 각형성이 관찰되었으며 척골 두가 전방으로 탈구되어 회외전에서 결손부가 요골의 S자 절흔 전방 경계에 걸려 탈구가 지속되는 소견이 관찰되었다. 부정 유합된 요골의 교정의 절골술과 척골 두 골결손 근위부의 골을 원위 결손 부위로 이동시키는 절골술을 시행하여 원위 요척 관절이 전완의 회전에 안정적으로 정복이 유지되도록 하였다. 수술 후 19개월에 전완 회전 운동 범위와 통증이 개선된 것을 확인하였다.