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Au Thi Kim Loan (건국대학교) Phan Hoang Vu (건국대학교) 하기헌 (건국대학교) 박훈철 (건국대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제25권 제11호
발행연도
2019.11
수록면
966 - 974 (9page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2019.19.0169

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Due to safety concerns, it is difficult for human beings to access a disaster area to rescue survivors. Even a robot may fail to conduct a rescue mission if it can use only one mode of transportation. A robot with multiple modes of transportation may have a greater chance to successfully search for survivors within the golden time. In previous work to develop a dual-mode mobile robot, we introduced a jumping robot assisted by flapping wings called Jump-flapper. The robot was equipped with one driving motor and dual transmissions to operate a winching mechanism for elastic energy storage used for jumping and flapping mechanisms to provide additional thrust in the air immediately after jumping. In this paper, we analyzed the stability of Jump-flapper using a linearized equation of motion. With commercial software ANSYS-Fluent, computational fluid dynamics were used to compute stability derivatives included in the system matrix. The eigenvalue analysis finds that the robot eventually becomes unstable due to two unstable oscillatory modes. For a more accurate estimation of vertical jumping height, the drag of the robot body was included in the equation. Consequently, the equation of motion became non-linear and we used the Euler method to solve the non-linear equation. The estimated vertical jumping height agreed with the prediction by a simple model and with the measured height from our previous work.
#jumping #flapping flight #bioinspired robot #computational fluid dynamics #longitudinal stability

목차

Abstract
I. 서론
II. 공기력 계산을 위한 전산유체역학 계산
III. 종운동 방정식 및 안정미계수
IV. 고유치해석 및 도약높이 예측
V. 결론
REFERENCES

참고문헌 (19)

참고문헌 신청
W. Heitler, “The locust jump,” Journal Comparative Physiology, vol. 89, pp. 93-104, 1974. google schola M. Burrows, “Jumping performance of froghopper insects,” Journal of Experimental Biology, vol. 209, pp. 4607-21, 2006. google schola Z. Zhang, J. Zhao, H. Chen, and D. Chen, “A survey of bioinspired jumping robot: takeoff, air posture adjustment and landing buffer,” Applied Bionics and Biomechanics, pp. 4780160, 2017. google schola Q. V. Nguyen and H. C. Park, “Design and demonstration of a locust-like jumping mechanism for small-scale robots,” Journal Bionic Engineering, vol. 9, pp. 271-81, 2012. google schola U. Scarfogliero, C. Stefanini, and P. A. Dario, “Bioinspired concept for high efficiency locomotion in micro robots: the jumping Robot Grillo,” Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 4037-42, 2006. google schola

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