본 보고서는 "생체모방 해양로봇을 위한 플래핑 추진 기술 개발" 프로젝트의 최종 보고서로 제출되었습니다. 생체모방 해양로봇을 위한 펄럭이는 추진 기술을 개발하기 위한 세부 프로젝트의 이름. 본 연구의 목표는 1) 플러터 방식을 이용하여 해양 생물의 이동에 필요한 에너지 소비 효율을 극대화하는 기술과 2) 해양 로봇에 활용 가능한 생체모방 기술을 개발하는 것이다.
향후 이 생체모방 결과는 해양로봇의 확장성을 기대할 수 있는 기초 부품에 적용될 예정이다. 한국해양과학기술원과 선박해양플랜트연구소가 개발한 다양한 수중로봇>. 이것은 고성능 기술이 해양 로봇에도 필수적인 요소가 될 수 있음을 시사합니다.
특히 기존 해양로봇을 구성하는 핵심 요소기술인 추진장치는 유체 속에서 프로펠러가 회전하고 그에 따른 추력을 이동과 위치제어에 활용한다. 추진기술의 효율성과 환경규제, 기존에 개발된 해양로봇을 적극 활용하기 위해서는 이를 구성하는 요소기술의 혁신적 증강이 요구된다. 박수를 이용한 다양한 해양생물>.
따라서 본 연구에서는 1) 펄럭이는 추진 방식을 통해 해양 생물의 이동에 필요한 에너지 소비 효율을 극대화하는 기술과 2) 해양 로봇에 적용할 수 있는 생체모방 기술에 중점을 두었다. 해석(CFD)과 검증(EFD)을 활용한 '추진요소 기술개발'을 제안합니다.
그림 6과 같이 동력 전달 시스템은 전방 수중익선의 피치각도 변화에 따라 트레일링 윙 각도가 설정되어 완전히 수동적으로 작동하도록 구성되어 있습니다. 리어 수중익선과 프런트 윙의 경우에도 동일하게 작동하도록 구성되어 있다. 날개 또는 수중익선의 각도를 측정하는 인코더.
원하는 데이터 값을 얻기 위해 측정할 기기에 사용할 통합 프로그램입니다. 자체 구축 및 제작하여 동기화는 최대 1kHz까지 대응하며, 실시간의 경우 한국표준과학연구원(KRISS)의 시간동기화 서버를 이용하도록 구성되어 있다. 셀프스티어링(Self-steering)은 유속의 흐름방향에서 최대각도를 가지도록 팔뚝의 수중익선을 고정하여 흐름에 의해 수중에서의 양력상태가 최대가 되는 상태를 말한다.
자주성을 극대화할 수 있는 복원력을 고려할 필요가 있으며 이에 적합한 스프링이 복원력의 대체재로 사용된다. 따라서 1)스프링 2)부하토크의 값을 변경하여 자기기동에 필요한 동력을 도출한다. 실험적인 수력학적 접근을 통해 추진성능과 유동특성에 영향을 미치는 요인을 사전에 파악하여 플래핑 추진체의 설계자료를 확보하였다. 암에 스프링을 설치하여 암의 이동 방향이 바뀔 때 운동 에너지를 스프링의 위치 에너지로 변환하여 충돌을 방지하고 그에 따른 성능 분석을 수행합니다.
추진에 필요한 토크를 시뮬레이션하고 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 파우더 브레이크로 암 샤프트에 가해지는 하중을 토크 센서를 사용하여 측정했습니다. 주된 원인은 후방 플래퍼의 경우 전방 플래퍼의 이동 중에 에너지 손실이 발생하는 흐름에 의해 구동되기 때문입니다. 수중익선의 현재 메쉬 형태가 현재 사용 중인 도메인 메쉬와 잘 맞는 것을 확인하였다.
분석 시간은 Case 3이 Case 1보다 2배 이상 걸리며, 결과의 차이가 크지 않기 때문에 추후 분석에서는 Case 1을 사용한다 Matlab 코드 출력 : Matlab 코드를 이용하여 힘과 출력 작용 플랩의 왼쪽 스윙과 오른쪽 스윙 궤적을 계산합니다(계산 출처: . Sitorus and Ko, 2019). 후방 수중익선은 우측 선회 궤적을 가지며 좌측 선회 궤적보다 출력이 적으며(Sitorus and Ko, 2019), 후류 효과로 인해 전방 수중익선에 비해 출력도 감소하는 것으로 나타났다. 7) PIV(particle image velocimetry)를 이용한 생체 모방 플랩 추진의 흐름 가시화 및 분석.
영상 영역에서 겹침 구간의 흐름 벡터 값은 해당 FoV 구간의 산술 평균으로 계산되었습니다. 와류강도의 경우 암각이 좌우로 진동하면서 가장 높은 상태일 때, 즉 최대가 된 상태에서 반대 암각으로 이동하는 순간에 가장 강한 세기가 나타나는 것으로 관찰되었다. 팔 각도. 결과적으로 수중익선의 표면 부근에서 와류가 발생하여 하강하는 것으로 해석할 수 있다.
병원 내 대규모 프로젝트에 적극 활용하여 새로운 R&D(융합) 아이템을 제안합니다.
