The reliability of propulsion shafting systems is a major concern for ocean-going vessels because mid-ocean repairs can be time-consuming and spare parts must be available. To address this concern, vibration modeling and experimental measurements were conducted on a propulsion shafting system with a Z-drive propeller, with the objective of identifying the source of failure for the flexible rubber coupling connecting the diesel engine with the intermediate shaft. The torsional fluctuations in the flexible coupling dramatically increased and then abruptly ceased. The modeling results revealed that the frictional losses during power transmission through the universal joints could act as an excitation force for self-excited vibration. The coupling connected to the intermediate shaft did not have sufficient radial flexibility to dampen these vibrations. To avoid the effects of the self-excited torsional vibration, it is recommended that this coupling is replaced with one that is capable of absorbing the radial shaft displacement.

본 논문은 외벽에 부착하여 이동이 가능한 등반로봇의 성능평가 방법을 다룬다. 등반로봇에 관한 기존의 문헌을 토대로 볼 때, 등반로봇의 성능평가에 관해 일관되고 명쾌한 성능지표 및 방법이 제시되고 있지는 않다. 등반로봇은 부착방식 및 이동방식에 따라 다양하게 구현될 수 있으므로, 형태와 상관없이 보다 일반화된 성능평가 방법이 요구된다. 이에 본 논문은 등반로봇의 성능평가를 위한 2가지 평가지표(수직부착하중, 수직등반속도)와 평가방법을 제안한다. 제안된 방법의 효용성을 검증하기 위하여, 본 논문은 자체 개발된 선체외벽 등반로봇을 대상으로 제안된 성능평가 방법을 적용한다. 보다 구체적으로, 수직부착하중은 등반로봇의 슬립측정을 통해 18.5kg으로 평가되었고, 수직등반속도는 등반로봇의 위치제어시스템을 통해 41cm/s으로 평가되었다.

본 논문은 힘제어가 가능한 직교좌표 매니퓰레이터 로봇 시스템의 구현 및 제어시스템의 성능평가를 다루고 있다. 먼저, 인간과 로봇간의 상호작용을 고려하여 인간과의 협업이 가능한 직교좌표형 매니퓰레이터 로봇 시스템의 구성 방법에 관해 기술한다. 다음으로 제어시스템의 관점에서 힘제어를 기반으로 하는 힘추종 제어시스템을 제안한다. 아울러 개발된 로봇의 성능을 평가하기 위하여 위치제어 및 힘추종제어에 대한 실험을 수행하고 그 결과를 검토한다. 실험결과를 토대로, 본 연구에서 개발된 로봇은 신속·유연한 동작의 재현이 가능하였고 힘추종제어를 기반으로 인간과 로봇간의 상호작용이 가능한 것을 확인하였다.