Development of a Human-Sized Biped Walking Robot

In this thesis, I present research results on a human-sized biped walking robot(BWR). The BWR was developed to walk autonomously such that it is actuated by small torque motors and is boarded with DC battery and controllers. The BWR is driven by a new joint actuator based on the ball screw which has high strength and high gear ratio. Using a small DC motor. The joint actuator is composed of 4-link bar actuated by the ball screw. The robot overcomes the limit of the driving torque of conventional BWRs. Each leg of the robot composes of three pitch joints and one roll joint. In all, a 10 degree-of-freedom robot with two balancing joints was developed. The motor drive and data interface system is developed. To develop BWR, I performed an analysis on the kinematics and dynamics of the BWR. In the performance test, the BWR performed motions of sitting-up and sitting-down. Through a set of experiments, we could find capability of high performance in biped-walking.Abstract 사용기호 표목차 그림목차 Ⅰ. 서론 = 1 Ⅱ. 관절구동기의 동역학 해석 = 4 2.1 발목관절의 동역학 방정식 = 6 2.2 무릎관절의 동역학 방정식 = 10 2.3 힙관절의 동역학 방정식 = 13 Ⅲ. 다리의 동역학 모델링 = 16 3.1 회전관절 공간상에서의 다리의 운동방정식 = 17 3.2 미끄럼관절 공간상에서의 다리의 운동방정식 = 19 3.3 10자유도 이족 보행로봇의 구성 = 21 Ⅳ. 제어부 = 23 4.1 제어기 = 24 4.2 인터페이스 장치 설계 제작 = 27 4.2.1 변환기 설계 = 29 4.2.2 PWM 발생기 설계 = 29 4.2.3 Dead Time 발생기 설계 = 30 4.2.4 센서신호 전달부 설계 = 31 4.2.5 전원분리부 설계 = 32 4.3 서보모터 구동부 설계 = 33 Ⅴ. 보행실험 및 고찰 = 36 Ⅵ. 결론 = 50 참고문

System S/W for the ultrasound medical imaging system

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과, 1984.2, [ [iii], 58 p. ]한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과

A study on the etch pit of a Cu single crystal

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 재료공학과, 1987.2, [ [ii], 32 p. ]한국과학기술원 : 재료공학과

Circular Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell with Centre Forced Cooling

본 발명은 원통형 연료전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지 내부에서 발생되는 열분포를 더욱 고르게 할 수 있으며 연료전지 내부로 유입되는 공기의 흐름을 원활하며, 연료전지에서 생성된 물의 배출이 쉬워 에너지 효율이 높은 수동 공기 공급형 원통형 연료전지에 관한 것이다.본 발명에 따르면, 기존의 직각형태의 유로설계에서 벗어나 유로내부 유체의 마찰을 최소화할 수 있어 연료전지 내부의 열분포를 고르게 하며, 원통형 연료전지 어셈블리를 원통형으로 구성하여 분리판과 압축판의 접촉 저항을 더욱 감소시킬 수 있다.중공형의 원판으로 일면에 연료가스 공급유로가 형성되고, 상기 연료가스 공급유로에 연료가스를 공급하기 위한 가스공급부가 형성된 제 1 분리판;상기 분리판의 연료가스 공급유로가 형성된 면과 대향하도록 형성되며, 중공형의 원판 형태이고 상기 연료가스를 전달시키는 음극확산층;상기 음극확산층과 대향하도록 형성되며, 중공형의 원판 형태이고 상기 연료가스의 산화반응과 산소의 환원반응이 일어나는 고분자 전해질 막을 포함하는 멤브레인 층;상기 멤브레인 층과 대향하도록 형성되며, 중공형의 원판 형태이고 상기 멤브레인 층에 산소를 전달시키는 양극확산층; 및 중공형의 원판으로 일면에 공기 공급유로가 형성되며, 상기 공기 공급유로가 형성된 면과 상기 양극확산층이 대향하도록 형성되는 제 2 분리판;을 포함하되,상기 공기 공급유로는,상기 제 2 분리판의 중공을 통해 공기가 유입되고,상기 가스공급부는,상기 제 1 분리판, 상기 음극확산층, 상기 멤브레인 층, 상기 양극확산층, 상기 제 2 분리판을 관통하여 형성되어, 가스가 원통형 연료전지 스택을 관통하여 흐르도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 연료전지 어셈블리를 적어도 두 개 이상 직렬로 적층시키고, 양 말단에 고정부를 포함하되,상기 고정부는 상기 공기 공급유로와 연통하는 중공 및 상기 연료가스 공급유로와 연통하는 홀을 포함하는 원통형 연료전지 스택

Multi-copter having folding-hang type wings

접이식 날개를 구비한 멀티콥터가 개시된다. 본체부; 기 본체부와 연결되고, 적어도 하나 이상의 회전 날개를 구비한 회전 날개부; 상기 상기 회전 날개 각각에 연결되어 상기 회전 날개를 회전시키는 모터를 구비한 회전 모터부; 기 본체부와 연결되고, 우산형 접이식 날개를 구비한 접이식 날개부를 포함한다.본체부;상기 본체부와 연결되고, 적어도 하나 이상의 회전 날개를 구비한 회전 날개부;상기 상기 회전 날개 각각에 연결되어 상기 회전 날개를 회전시키는 모터를 구비한 회전 모터부;상기 본체부와 연결되고, 우산형 접이식 날개를 구비한 접이식 날개부를 포함하고,상기 본체부는 상기 회전 모터부를 제어하는 중앙 제어부를 포함하며,상기 중앙 제어부는,상기 회전 모터부를 제어하여 상기 접이식 날개부의 접이식 날개가 펴지고 접히도록 하는 동력을 전달하고, 멀티콥터의 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 접이식 날개를 구비한 멀티콥터

Device and method monitoring the PEMFC stack using a signal processing method

신호처리기법을 이용한 PEMFC 스택 모니터링 장치가 개시된다. 신호처리기법을 이용한 PEMFC 스택 모니터링 장치는 연료전지 스택이 출력한 출력전압의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 A/D 컨버터; 상기 변환된 디지털 신호의 특정 주파수 성분을 제거하는 저역필터; 상기 출력전압의 신호에 대하여 분석 구간을 형성하는 프레임 차단기; 상기 분석구간에 대한 출력전압의 신호를 고속 푸리에 변환하여 상기 분석 구간의 주파수 성분값을 산출하는 고속 푸리에 변환부; 상기 주파수 성분값을 실효값으로 변환하는 실효값 변환부; 및 상기 실효값을 이용하여 상기 연료전지 스택의 정상상태와 비정상 상태에 대한 모니터링을 수행하는 제1모니터링부를 포함한다.연료전지 스택이 출력한 출력전압의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 단계;상기 변환된 디지털 신호의 특정 주파수 성분을 제거는 단계; 상기 출력전압의 신호에 대하여 분석 구간을 형성하는 단계;상기 분석구간에 대한 출력전압의 신호를 고속 푸리에 변환하여 상기 분석 구간의 주파수 성분값을 산출하는 단계;상기 주파수 성분값을 실효값으로 변환하는 단계; 및상기 실효값을 이용하여 상기 연료전지 스택의 정상상태와 비정상 상태에 대한 모니터링을 수행하는 단계를 포함하여 연료전지에 적용하기 위한, 신호처리기법을 이용한 PEMFC 스택 모니터링 방법

Optimization of a Fuel Cell Stack for Small Robot Systems

Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) are the most appropriate for energy source of small robot applications. PEMFC has superior in power density and thermodynamic efficiency as compared with the Direct Methaol Fuel Cell (DMFC). Furthermore, PEMFC has lighter weight and smaller size than DMFC which are very important factors as small robot power system. The most significant factor of mobile robots is weight which relates closely with energy consumption and robot operation. This research tried to find optimum specifications in terms of type, number of cell, active area, cooling method, weight, and size. In order to find optimum 500W PEMFC, six options are designed in this paper and studied to reduce total stack weight by applying new materials and design innovations. However, still remaining problems are thermal management， robot space for energy sources, and so on. For a thermal management, design options need to analysis of Computational Fluid Dynamics (CFD) for determining which option has the improved performance and durability

Design Optimization of a 500W Fuel Cell Stack Weight for Small Robot Applications

Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) are the most appropriate for energy source of small robot applications. PEMFC has superior in power density and thermodynamic efficiency as compared with the Direct Methaol Fuel Cell (DMFC). Furthermore, PEMFC has lighter weight and smaller size than DMFC which are very important factors as small robot power system. The most significant factor of mobile robots is weight which relates closely with energy consumption and robot operation. This research tried to find optimum specifications in terms of type, number of cell, active area, cooling method, weight, and size. In order to find optimum 500W PEMFC, six options are designed in this paper and studied to reduce total stack weight by applying new materials and design innovations. However, still remaining problems are thermal management, robot space for energy sources, and so on. For a thermal management, design options need to analysis of Computational Fluid Dynamics (CFD) for determining which option has the improved performance and durability.2