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지능센서의 센싱능력 평가를 위한 평가기법 개발
Development Estimation Method to Estimate Sensing Ability of Smart Sensors 원문보기

한국공작기계학회논문집 = Transactions of the Korean society of machine tool engineers, v.15 no.2, 2006년, pp.99 - 106  

황성연 (전북대학교 정밀기계대학원) ,  마사히코 무루조노 ,  김영문 (전북대학교 건축공학부) ,  홍동표 (전북대학교 기계공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the new method that estimates a sensing ability of smart sensor will be proposed. A study is estimation method that evaluates sensing ability about smart sensor respectively. According to acceleration(g) and displacement changing, we estimated sensing ability of smart sensor using SAI...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 지능 센서의 성능 비교와 그 목적에 비추어 보아 그 해석 기법의 효율성은 아직은 신뢰할만한 수준의 것이 되지 못한다. 그래서 본연구에서는 지능센서중 촉각센서에 관하여 그 성능을 객관적으로 평가하고 지능센서의 성능을 개선 할 수 있는 새로운 평가 기법에 관하여 제시하고 그 타당성을 증명하고자 한다. 실험을 위하여 하드타입(Hard type)과 소프트 타입(Soft type)의 지능센서를 각각 3종류식 개발하여 사용하였다(1) 이 지능센서는 대상물 인식용으로 사용되는 센서이다.
  • 그러므로 본 논문에서는 동적인 상태에 놓여 있는 지능센서의 센싱능력(Sensing ability)을 평가하기 위해서는 지능센서의 동특성 실험을 하고자 하며 이러한 동적인 환경하에서 지능센서의 센싱능력을 평가하고 비교하고자 한다. 지능센서들의 센싱 능력을 평가하고 비교하는 일을 편리하게 하기 위해 새로운 일반적 센싱능력지수(SAIQ를 제안하고자 한다.
  • 또 다른 연구에서는 최대 신호 강도, 신호의 오목한 부분과 볼록한 부분의 전체 수, 평균 신호강도와 교차점수 등을 이용하여 신호 분석을 시도하였다. 그리고각각의 조건에 대한 신호 데이터 처리를 뉴럴네트워크 기법을 이용하여 처리하여 대상물에 대한 인식을 할 수 있는 지능센서 시스템에 관하여 연구 하였다.
  • 논문에서는 새로운 평가 기법을 이용하여 가속도 변화에 따른지능센서들의 센싱능력을 상대적으로 평가할 수 있음을 실험적으로 증명하고자 한다. 또한 지능 센서의 최적의 센싱조건을 찾고자 할 때 이 새로운 평가 방법을 이용하여 지능센서의 센싱능력을 상대적으로 평가할 수 있는지를 연구하고자 한다.
  • 5mm인 지능센서가 경질과 연질의 지능 센서에 우수한 센싱능력을 가지고 있음을 알 수 있었다. 논문에서는 새로운 센싱능력 평가법이 지능센서의 센싱능력을 평가하고 최적의 지능센서를 설계하는데 유용한 평가 방법임을 증명하였다. 이러한 평가 방법을 이용하여 좀 더 진보적인 센서들의 응용범위와 최적의 센서 조건을 찾아내는데 응용할 수 있으리라 사료된다.
  • 실험을 위하여 하드타입(Hard type)과 소프트 타입(Soft type)의 지능센서를 각각 3종류식 개발하여 사용하였다(1) 이 지능센서는 대상물 인식용으로 사용되는 센서이다. 논문에서는 새로운 평가 기법을 이용하여 가속도 변화에 따른지능센서들의 센싱능력을 상대적으로 평가할 수 있음을 실험적으로 증명하고자 한다. 또한 지능 센서의 최적의 센싱조건을 찾고자 할 때 이 새로운 평가 방법을 이용하여 지능센서의 센싱능력을 상대적으로 평가할 수 있는지를 연구하고자 한다.
  • 본 논문에서는 지능센서의 센싱 능력 평가를 위해 센서의 동특성을 새로운 센싱능력지수를 이용하여 상대적으로 평가하였다. 지능센서의 재료로는 PVDF(polyvinylidene fluoride) 필름과 초탄성재료를 선택하였다.
  • 본 논문에서는 지능센서의 센싱능력을 객관적으로 평가할 수 있는 새로운 센싱능력지수(SAI)를 개발하였고 이 새로운 센싱능력지수(SAI)를 이용하여 지능센서의 미세한 동특성 변화에 따른 센싱능력을 상대적으로 평가할 수 있음을증명하였다.
  • 본 연구에서는 지능센서의 동특성 해석을 위해 가속도(g) 와 진폭변위값을 변화시켜 그에 대한 동적인 응답 특성에 관하여 실험하였다.
  • 그러므로 본 논문에서는 동적인 상태에 놓여 있는 지능센서의 센싱능력(Sensing ability)을 평가하기 위해서는 지능센서의 동특성 실험을 하고자 하며 이러한 동적인 환경하에서 지능센서의 센싱능력을 평가하고 비교하고자 한다. 지능센서들의 센싱 능력을 평가하고 비교하는 일을 편리하게 하기 위해 새로운 일반적 센싱능력지수(SAIQ를 제안하고자 한다. 실제 측정된 데이터로 일반 센싱능력지수 (SAIQ를 이용해 계산하여 다른 값들과 상대 비교하여 센서의 센싱능력을 향상시킬 수 있다.
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참고문헌 (12)

  1. Thomas, J. R., 1995, 'Technical Note: Shaped polyvinylidene fluoride(PVDF) sensors for intelligent measurement of plant-wave acoustic pressure on liquid-filled pipes,' Noise Control Engineering Journal, Vol. 43, No. 1, pp. 15-20 

  2. James, L. C. and Li, S. Y., 1993, 'A New Sensor for Real-Time Milling Tool Condition Monitoring,' Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, Vol. 115, No. 2A, pp. 285-290 

  3. Tang, B., Mommaerts, J., Duncan, R. K., Duke, J. C. and Dillard, D. A., 1993, 'Nondestructive Evaluation of Modal Adhesive Joints by PVDF Piezoelectric Film Sensors,' Experimental Mechanics Journal, Vol. 33, No. 2, pp. 102-109 

  4. Hiroyuki, S. et al, 1994, 'Ultrasonic Emission Tactile Sensor for Contact Location and Characterization,' IEEE, pp. 2536-2543 

  5. Chonan, S., Jiang, Z. W., Ibayashi, J. and Sato, M., 1994, 'Development of Soft Tactile Sensor(1st Report, Fundamental Structure and Characteristics of the Sensor),' Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Vol. 60, No. 580, pp. 4203-4210 

  6. Hong, D. P. and Hwang, S. Y., et al. 1999, 'Dynamic Characteristics Analysis of Sensor for Enhance Sensing Ability,' Proceeding of the 3rd IWAM, December 1999, pp. 366-371 

  7. International Organization for Standardization, 1985, Evaluation of Human exposure to whole-body vibration - part1: General Requirements(ISO 2631/1), International Organization for Standardization 

  8. Association of German Engineers, 1987, Effect of Mechanical vibrations on Human beings(VDI 2057), Association of German Engineers 

  9. British Standards Institution, 1987, British Standard Guide to Measurement and Evaluation of Human Expose to Whole-body Mechanical Vibration and Repeated Shock(BS 6841), British Standards Institution, 1987 

  10. Griffin, M. J., 1990, Handbook of Human Vibration, Academic Press Inc 

  11. Lim, Y. H., 1996, 'Finite Element for the Transient Response of Smart Structures,' Mathematics and Control in Smart Structures, Vol. 2715, pp. 233-242 

  12. Chonan, S. and Jiang, Z. W., 1994, 'Development of Soft Tactile Sensor(1st Report, Fundamental Structure and Characteristics of the Sensor),' Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Vol. 60, No. 580, pp. 4203-4210 

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