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무인기 날개 변형 센싱을 위한 파일롯 팔 착용형 무선 햅틱 인터페이스 개발
이정률,김형철,강래형,박찬익,David L. Mascarenas,Charles R. Farrar 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.4
무인기는 지상에서 파일롯에 의해 비행 제어되는 데, 파일롯이 날개의 변형을 실시간으로 인지 하는 기술이 필요하며 일체형구조건전성모니터링에 의해 날개의 변형을 파일롯에게 전달되는 연구가 체계투입을 목표로 진행 중에 있다. 그러한 기체 변형 정보는 지상 파일롯의 시각을 통해 모니터링되는데, 본 논문에서는 시각이 아닌 촉각을 이용하여 파일롯이 보는 것이 아니라 느끼게 해주는 인터페이스(“Fly-by-Feel”)를 제안한다. 4 개의 광섬유브래그격자 변형률 센서가 날개시편에 설치되고 획득된 변형률은 베르누이-오일러 빔 모델 기반 변형률 및 변위 모드 형상에 입력된다. 획득된 날개 변형정보는 지상 파일롯의 팔에 착용할 수 있는 인터페이스에 설치된 다수의 진동햅틱모터를 가진하기 위해 무선으로 전달된다. When the flight of an unmanned air vehicle is controlled by a ground pilot, wing deformation monitoring technology is required. Therefore, integrated structural health monitoring technology is being developed to transfer such information to the pilot in real time for real world application. In general, the information is monitored by the vision of the ground pilot. In this paper, we propose an interface for “fly-by-feel” using not vision but haptic for the transfer of the wing deformation information. Four integrated fiber Bragg grating sensors were installed in a wing specimen to measure dynamic strains and the measured strains were input to displacement and strain mode shapes based on Bernoulli-Eulerbeam equation. The wing deformation information was wirelessly transferred to actuate vibro-haptic motors installed in a pilot arm-wearable haptic interface.
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Relative baseline features for impedance-based structural health monitoring
Jung, Hwee Kwon,Jo, HyeJin,Park, Gyuhae,Mascarenas, David L,Farrar, Charles R SAGE Publications 2014 Journal of intelligent material systems and struct Vol.25 No.18
<P>Various experimental studies have demonstrated that an impedance-based method is an effective means of structural damage detection. Using the self-sensing and active-sensing capabilities of piezoelectric materials, the electromechanical impedance response can be monitored to provide a qualitative indication of the overall health of a structure. In this article, two new signal processing tools for the impedance method are described in order to improve the damage detection capability and to reduce the amount of data to process for structural health assessment. The first approach is to instantaneously correlate the impedance data between different sensor sets, as opposed to be correlated to pre-stored baseline data. Another approach is to use the pre-defined parameter of impedance data to establish a generalized baseline for bolted joint monitoring. These approaches could reduce the number of data sets and could be efficiently used for low-power impedance devices. The proposed signal processing techniques are applied to several experimental structures, and the efficiency in damage detection is demonstrated.</P>
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