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로봇 팔의 원격제어를 위한 스튜어트 플랫폼 기반의 조작장치
이상덕(Sang-Duck Lee),유홍선(Hong-Sun Yu),안국현(Kuk-Hyun Ahn),송재복(Jae-Bok Song),김종원(Jong-Won Kim),유재관(Jae-Kwan Ryu) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集A Vol.39 No.2
최근 국방 및 보안 분야 등과 같은 위험 환경에서 임무를 수행하는 로봇 팔의 원격제어와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 로봇 팔의 원격제어를 위해서는 조작장치가 필수적이므로, 본 연구에서는 스튜어트 플랫폼을 기반으로 로봇 팔을 직관적으로 제어할 수 있으며, 기존의 조작장치와 비교하여 이동성 및 휴대성이 우수한 조작장치를 개발하였다. 조작장치의 크기와 무게를 최소화하기 위하여 스튜어트 플랫폼을 기반의 기구부를 구성하였으며, 조작장치의 동작범위를 최대화하기 위하여 와이어를 적용하였다. 개발된 조작장치를 검증하기 위하여 상용 IMU와 비교실험을 수행하였으며, 실험 결과를 바탕으로 개발된 조작장치의 실용성과 신뢰성을 검증하였다. Teleoperation of a robot arm working in hazardous environments has been studied in the field of defense and security. A master system is an essential part that plays an important role in the teleoperation. We developed a master system, which is an essential part in the teleoperation, so that it can operate the slave robot arm intuitively and has excellent mobility and portability compared to conventional master systems. The master system adopted a Stewart platform to minimize the size and weight, and the legs of the Stewart platform are composed of wires to improve the operation range of the system. The experimental validation of the developed master system is conducted with a commercial IMU, and the experimental results show that the proposed master system can perform reliable and dexterous teleoperation.
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이재철 ( Jae Chul Lee ),민덕홍 ( Dug Hong Min ),유홍선 ( Hong Sun Yu ),이형선 ( Hyong Sun Lee ),양한섭 ( Han Seob Yang ) 한국수산학회 1995 한국수산과학회지 Vol.28 No.3
1992년 1월부터 6월까지의 인공위성 적외선 영상자료를 이용하여 속초 근해에 형성된 와동류의 시간적 변화에 대하여 연구하였고 동년 5월에 그 구조를 관측하였다. 와동류의 형성에는 두가지 종류의 과정이 있는 것으로 나타났는데, 첫번째로 1월의 영상자료에 의하면 난류의 대량 공급으로 인하여 약 200㎞ 크기의 와동류가 형성되었다. 그 이후에 약간의 변형과 냉각과정을 거쳐서 3월에는 난류의 좁은 필라멘트가 북쪽으로 침투하면서 어느정도 냉각된 기존의 와동류를 포위함으로써 4-5월에는 반지모양의 와동류로 발달하는 두번째의 형성과정이었다. 와동류의 내부에는 수온 10.0~10.4℃의 균질 중층수가 최대 170m의 두께로 존재하였다. 속초 근처 동한난류의 축에서의 유속 약 80㎝/sec를 제외하면 나머지 부분의 와동류 내부에는 대체로 30-50㎝/sec의 유속분포를 보였고 주수온약층 밑으로는 유속이 급격히 감소하였다. Temporal change of a warm eddy off Sogcho was studied using satellite infrared images from January to June 1992 and its structure was investigated by the observations in May. There were two kinds of event for eddy formation. IR images in January indicated that the eddy having a horizontal dimension of about 200㎞ was first formed by an injection of warm water. After some deformation and cooling processes the second restrengthening event took place in late March when a warm filament began to penetrate northward and circumvented the preexisting eddy. This eddy became a complete ring-shape with cooled water arrested inside from April to May. The maximum thickness of the isothermal subsurface layer with temperature of 10.0~10.4℃ was about 170m. Except that the current velocity was about 80㎝/sec near the axis of the East Korea Warm Current close to Sogcho, the interior of the eddy had an anticyclonic motion with overall swirl velocity of 30~50㎝/sec. Velocity rapidly decreased vertically below the main thermocline.
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이준,신장룡,유홍선 韓國海洋大學校 附設 海洋科學技術硏究所 1995 硏究論文集 Vol.4 No.-
하천수 플룸(plume)의 퍼짐을 다루는 역학은 플룸의 경계면이 시간과 공간에 따라서 변하기 때문에 자유경계조건의 문제(free boundary problem)로 다루어야 하는 대단히 복잡한 비선형 문제이다. 더우기 플룸경계를 통한 주변수의 혼합까지 고려할 경우 그 복잡성은 한층 더해진다. 이러한 비선형성과 복잡성을 피하는 기법의 하나가 적분해석법인 바, 본 논문에서는 하천수 플룸의 흐름축에 수직한 횡방향 및 수심방향에 대하여 기본방정식들을 적분함으로 3차원 문제를 1차원 문제로 치환하는 적분해석법을 사용하였다. 다만 이 일이 가능하기 위해서는 유동변수들(유속, 밀도 등)의 횡방향 및 수심방향의 분포함수가 알려져 있음이 전제되어야 하는데 유속의 축방향성분 및 플룸과 주변수 간의 밀도차가 상기 두 방향에 대해서 가우스(Gauss)분포를 갖는다는 잘 검증된 가정을 활용하였다. 그리고 이 가정에서 플룸의 횡방향 유속을 도출해낸 본 연구자들의 기발표된 논문의 결과도 활용하였다. 결과로 얻어진 연행(entrainment)효과까지 포함한 방정식들을 Runge-Kutta 수치해석법을 사용하여 풀었다. 그리하여 하천수 플룸의 3차원적 해석을 쉽게 수행할 수 있는 수치해석기법을 얻어냈다. Dynamics of the river plume is a very complicated non-linear problem with the free boundary changing in time and space. Mixing with the ambient water through the boundary makes the problem more complicated. In this paper we reduced 3-dimensional problem into 1-dimensional one by using the integral analysis method. Basic equations have been integrated over the lateral and vertical variations. For these integrations we adopted the well-established assumption that the flow-axis component of plume velocity and the density difference of the plume with the ambient water have Gaussian distributions in directions which are perpendicular to the flow-axis of the plume. We also used the result of our previous study on the lateral spreading velocity of the plume derived under the same assumption. And entrainment was included as a mixing process. The resultant 1-dimensional equations were solved by Runge-Kutta numerical method. Consequently. comparatively easy method of numerical analysis is presented for the 3-dimensional river plume. The method can also be used for the analysis of the thermal plume of cooling water of power plants.
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Lateral Spreading of a River Plume and Transport of Suspended Sediments in the Nakdong Estuary
Lee,Jun,Kang,Hyo Jin,Choi,Kyung Sik,Yu,Hong Sun,Kang,Sin Young,Kim,Jae Soo 韓國海洋大學校 附設 海洋科學技術硏究所 1994 硏究論文集 Vol.3 No.-
하수젯트플룸과 주변염수와의 밀도차가 Gauss 분포를 한다는 가정하에 저자들이 구한 플룸의 횡방향 퍼짐에 대한 이론해를 낙동강 하수플룸의 관측자료로 검증하였다. 또한 플룸의 존재가 세립 부유퇴적들의 이동에 미치는 영향도 검토되었다. 현장 관측자료는 이론적인 계산결과와 비교적 잘 맞는 것으로 나타났다. 따라서 본 논문에서 채택하여 검증한 플룸의 횡방향 유동에 대한 이론해가 플룸의 횡방향 퍼짐문제를 다루는데 유용하게 쓰일 수 있을 것이라는 결론을 내릴 수 있었다. 플룸의 존재로 인한 밀도 성층으로 인하여 부유퇴적물은 침전이 지연되고 통상적 정상류의 경우보다 더욱 멀리 운반되는 것으로 생각된다. A hydrodynamic solution for the lateral spreading of a river plume which was developed by assuming a Gaussian distribution of density difference between a turbulent jet river plume and ambient salt water is verified by the field data in the Nakdong river plume. Effect of the river plume on the transport of fine-grained suspended sediment at the Nakdong Estuary is also examined. The analysis of field data showed a reasonably good correspondence with the theoretical solution adopted in this work. Therefore, the hydrodynamic solution can be used as a useful tool in dealing with the lateral spreading of a river plume. The density stratification due to the existence of a river plume seems to cause a retarded settling of the suspended sediments in the water column, and thus a farther transport of the fine sediment is expected than in the normal steady flow.
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