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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임성수
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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제조업의 생산성 향상을 위한 경쟁이 치열해져 감에 따라 제조업 현장에서 매니퓰레이터와 사람이 서로 같은 공간에서 협업을 수행하는 사례가 증가하고 있으며, 매니퓰레이터와 사람의 충돌로 인해 사람에게 발생하는 상해와 안전에 대한 문제가 더욱 중요하게 대두되고 있다.
상해와 안전에 대한 문제가 대두 되고 있는 상황에서 Michael R. Zinn이 자동차 충돌 안전 시험 평가 지수 HIC (Head Injury Criteria)를 인용하여 두경부 충돌로 인해 뇌에 발생할 수 있는 상해 가능성을 추정하기 위한 MSI (Manipulator Safety Index)라는 뇌 상해 평가 지수를 제시 하였다. MSI는 두경부 충돌 시 사람 머리에서 발생하는 가속도를 추정하기 위해 매니퓰레이터와 사람의 머리를 각각 단일 강체로 가정하여, two-mass spring system 충돌 모델을 사용하였다. Michael R. Zinn은 MSI계산을 위한 충돌모델에서 인체의 머리(head)만을 고려하였으나, 충돌 시 두경부의 반응을 보다 정확하게 추정하기 위해서는 머리와 더불어 목, 상체, 허리 부분의 관성과 강성 등의 요소를 포함하는 것이 바람직하다.
본 논문에서는 Michael R. Zinn이 제시한 MSI의 한계를 보안하기 위하여 충돌 시 인체 모델에 상체반응 모델을 추가하여 충돌모델을 개선하였으며, 이렇게 개선된 충돌모델을 이용하여 보다 정밀한 충돌안전성 평가를 위한 새로운 MSI를 제안하였다. 개선된 MSI 모델을 이용하여 다양한 상체 자세에 따른 충돌 안전성을 계산하여 비교하였다. 또한, 충돌 시 사람에게 전달되는 힘에 의해 (뇌 손상 이외에)외상이 발생하는 경우에 대한 연구를 위해, 상체 자세변화에 따른 충격력 변화를 평가하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로, 충돌 시 상체 자세 변화에 따른 충돌안전성 추이에 대해 논하였다.
상해와 안전에 대한 문제가 대두 되고 있는 상황에서 Michael R. Zinn이 자동차 충돌 안전 시험 평가 지수 HIC (Head Injury Criteria)를 인용하여 두경부 충돌로 인해 뇌에 발생할 수 있는 상해 가능성을 추정하기 위한 MSI (Manipulator Safety Index)라는 뇌 상해 평가 지수를 제시 하였다. MSI는 두경부 충돌 시 사람 머리에서 발생하는 가속도를 추정하기 위해 매니퓰레이터와 사람의 머리를 각각 단일 강체로 가정하여, two-mass spring system 충돌 모델을 사용하였다. Michael R. Zinn은 MSI계산을 위한 충돌모델에서 인체의 머리(head)만을 고려하였으나, 충돌 시 두경부의 반응을 보다 정확하게 추정하기 위해서는 머리와 더불어 목, 상체, 허리 부분의 관성과 강성 등의 요소를 포함하는 것이 바람직하다.
본 논문에서는 Michael R. Zinn이 제시한 MSI의 한계를 보안하기 위하여 충돌 시 인체 모델에 상체반응 모델을 추가하여 충돌모델을 개선하였으며, 이렇게 개선된 충돌모델을 이용하여 보다 정밀한 충돌안전성 평가를 위한 새로운 MSI를 제안하였다. 개선된 MSI 모델을 이용하여 다양한 상체 자세에 따른 충돌 안전성을 계산하여 비교하였다. 또한, 충돌 시 사람에게 전달되는 힘에 의해 (뇌 손상 이외에)외상이 발생하는 경우에 대한 연구를 위해, 상체 자세변화에 따른 충격력 변화를 평가하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로, 충돌 시 상체 자세 변화에 따른 충돌안전성 추이에 대해 논하였다.
목차
제1장 서론 11.1 연구배경 11.2 연구의 목적 및 내용 2제2장 MSI 해석 32.1 충돌 모델 해석 32.2 MSI 계산을 위한 필요 요소 102.2.1 매니퓰레이터 충돌속도 102.2.2 충돌 시 유효 강성 112.2.3 매니퓰레이터의 유효 관성 13제3장 상체반응을 포함한 충돌 모델을 이용한 MSI 해석 143.1 개선된 충돌 모델 해석 143.1.1 충돌 시 상체의 반응 143.1.2 개선된 충돌 모델 및 운동방정식 163.2 개선된 충돌 모델의 MSI 해석 183.2.1 개선된 충돌 모델의 고유진동수 183.2.2 개선된 충돌 모델의 모드형상 203.2.3 개선된 충돌 모델의 MSI 213.3 개선된 MSI 계산을 위한 필요 요소 243.3.1 상체의 강성 243.3.2 사람 자세에 따른 유효 관성 263.4 개선된 충돌 모델의 MSI 해석 결과 28제4장 충격력 및 변형 해석 324.1 개선된 충돌 모델을 이용한 충격력 해석 324.2 충돌로 인한 변형 해석 334.3 개선된 충돌 모델의 충격력 및 변형량 해석 결과 34제5장 상체 자세에 따른 MSI와 충격력 비교 36제6장 결론 38참고논문 40Abstract 42
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