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Simulation for Sensorless Dual Arm Coordination with Relative Internal Forces
Ji-Hun Bae(배지훈),Jae-Han Park(박재한),Ga-Ram Jang(장가람),Moon-Hong Baeg(백문홍) 제어로봇시스템학회 2012 제어로봇시스템학회 합동학술대회 논문집 Vol.2012 No.7
In this paper, we propose a simple and feasible control scheme for dual arm coordination without force/torque sensor information, especially, in the task of holding and lifting a box. That is a kind of hybrid force/position control based on virtual work theorem and virtual spring-damper hypothesis. We calculate the minimum force and direction to hold and lift a box considering the friction cone on the box surface, and control directly the desired force as a feedforward term in the open loop control manner. The result of computer simulation shows that sensorless dual arm manipulation can be realized with only relative kinematic information between each robot arm.
복합재료 구조물의 건전성 모니터링을 위한 P(VDF-TrFE) 직물센서의 가능성 평가
배지훈 ( Ji-hun Bae ),장승환 ( Seung-hwan Chang ) 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.2
복잡한 형상의 구조 건전성 모니터링을 위해서는 높은 취성 등 기존 센서의 단점을 보완 할 수 있는 매우 유연하고 내구성이 확보된 센서가 필요하다. 본 연구에서는 전기활성고분자의 한 종류인 Polyvinylidene fluoride trifluoroethylene (PVDF-TrFE)를 사용하여 직물센서를 제작하였다. 또한 제작된 직물센서를 복잡한 형상을 가지는 탄소섬유/에폭시 복합재료 구조물에 적용하여 구조 건전성 모니터링을 위한 도구로써 활용 가능성을 평가하였다. 복합재료 구조물의 손상 반응과 파손 메커니즘을 분석하기 위해 다중간헐적 압축시험을 수행하였다. 시험 과정에서 복합재료 구조물에 삽입된 직물센서는 전기적 신호를 발생 (0.05 V-0.25 V)하며 실시간으로 균열발생과 균열위치를 감지해냈다. For structural health monitoring of a complex shaped structure a new sensor that can compensate for the drawbacks of the current sensors such as brittleness is needed and the sensor should be highly flexible and durable. In this study a textile sensor made of polyvinylidene fluoride trifluoroethylene (PVDF-TrFE) which is a type of electroactive polymer was fabricated. And the textile sensors were applied to a complex shaped structure (an egg-box panel made of carbon/epoxy composite) for checking their feasibility of structural health monitoring. To correlate the collapse response with failure mechanisms of the structure the multiply-interrupted compressive test was carried out. During the test, the textile sensors succeeded to prove their applicability for damage detection (crack initiation) by generating electric voltages (0.05 V-0.25 V) in the real time.
복합재료구조물 거동 관찰을 위한 P(VDF-TrFE) 스마트센서의 기초연구
배지훈 ( Ji Hun Bae ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2015 Composites research Vol.28 No.3
Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene; P(VDF-TrFE))는 여러 분야에서 다양한 형태로 활용되고 있는 유망한 전기활성고분자이다. 이 재료는 전기-기계적 특성을 가지고 있기 때문에 다양한 형태의 센서와 구동기로 활 용되고 있으며, 복합재료 구조의 거동을 관찰하는 센서로도 활용이 가능하다. 본 논문에서는 세 가지 방법; (1) 전 기적 폴링, (2) 어닐링-냉각, (3) 압축을 사용하여 P(VDF-TrFE) 공중합체 필름의 β 상 결정구조 향상시켜 센서로서 의 특성을 강화하기 위한 연구를 수행하였다. P(VDF-TrFE) 필름에 대한 각 방법의 효과를 조사하기 위해 X-선 회 절을 통한 미세구조분석을 수행하였다. 실험 결과, 전기적 폴링, 어닐링-냉각, 그리고 압축 방법 모두 P(VDF-TrFE) 필름의 β 상 결정구조 향상에 효과적이었으며 대조군(45.29%) 대비 최대 62.80%까지 β 상 결정도가 향상됐다. Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene; P(VDF-TrFE)) is one of the most promising electroactive polymers with numerous application potentials in many fields of industry. Because of its good electro-mechanical properties P(VDF-TrFE) has been used for a number of sensors and actuators and also can be used for monitoring composite structure behaviors as a sensor. Three different ways (Electrical poling, annealing-cooling, and pressing) to enhance β-phase of P(VDF-TrFE) film were carried out. A microscopic analysis was conducted using X-ray diffraction to investigate the effect of such treatments on piezoelectric properties of P(VDF-TrFE) film. From the results, poling, annealing-cooling, and pressing were all effective to enhance β crystallinity of P(VDF-TrFE) film and the maximum increase rate was 62.80% from 45.29% of the control group.
LM 최적화 알고리즘을 이용한 유리함수 모델의 데이터 피팅
박재한(Jae-Han Park),배지훈(Ji-Hun Bae),백문홍(Moon-Hong Baeg) 제어로봇시스템학회 2011 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.17 No.8
This paper considers a data fitting problem for rational function models using the LM (Levenberg-Marquardt) optimization method. Rational function models have various merits on representing a wide range of shapes and modeling complicated structures by polynomials of low degrees in both the numerator and denominator. However, rational functions are nonlinear in the parameter vector, thereby requiring nonlinear optimization methods to solve the fitting problem. In this paper, we propose a data fitting method for rational function models based on the LM algorithm which is renowned as an effective nonlinear optimization technique. Simulations show that the fitting results are robust against the measurement noises and uncertainties. The effectiveness of the proposed method is further demonstrated by the real application to a 3D depth camera calibration problem.
한민구 ( Min Gu Han ),배지훈 ( Ji Hun Bae ),이성우 ( Sung Woo Lee ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.1
일방향 탄소섬유 복합재료는 복잡한 성형 공정과 낮은 드레이핑능을 보여 비교적 단순한 형태의 구조물 제작에 제한적으로 사용되어 왔으나, 최근 이를 해결하고자 성형성과 생산효율이 우수한 장섬유 복합재료(Long Fiber Prepreg Sheet; LFPS)가 제안되었다. 본 연구에서는 단순한 성형 공정과 높은 성형 정밀도를 갖는 LFPS를 활용하여 전자 기기용 커버 플레이트 설계를 수행하였다. 설계에 앞서 리브 구조가 적용되는 대상 구조물을 8-inch 태블릿 PC 제품의 뒷 커버로 선정하였다. 해당 구조물에 평판에 적용되는 대표적인 하중 조건을 선정하여 유한 요소해석에 적용하였고, 이를 활용하여 리브 구조물의 패턴과 리브 형상 변화에 따른 구조물의 구조 강성을 확인하였다. 해석 결과 제한된 부피 내에서 최적의 리브 패턴과 형상을 확보하였으며, 리브 폭이 균일하지 않은 경우가 균일한 경우에 비해 6~10% 처짐량이 감소함을 확인하였다. Carbon fiber reinforced composites have light weight and high mechanical properties. These materials are only applicable in limited shape structure cause by complex curing process and low drapability. To solve this problem, Long Fiber Prepreg Sheet (LFPS) has been proposed. In this research, electric device cover plate was selected and designed by using LFPS. Before the design process, we analyzed the target structure to which the rib structures were applied. And 8-inch tablet PC product was selected. For FE analysis, simple loading and boundary conditions were applied. Stiffness of rib structure was investigated according to the rib pattern and shape changes. Rib pattern and shape were selected based on fixed volume condition analysis results. And uneven rib width model was selected for the best case whose deflection was reduced 6~10% than uniform rib model.