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Abstract This paper studies inverse kinematics to compute the joint parameters of 2-DOF rotary crane systems and the length of wire ropes that will cause a target structure to reach the desired position and orientation during collaborative tasks in offshore installation operation using two floating cranes. At first, connecting positions between wire ropes and target structure in a local coordinate system of the structure are described in a global coordinate system. The forward kinematic equations of two rotary crane systems are modeled with joint parameters of the crane systems and length of wire ropes. Inverse kinematics reverses these equations to determine the joint parameters of the crane systems making the wire ropes being perpendicular to the base or water plane. The connecting positions between wire ropes and the boom of each crane system are computed using this joint parameters, and the lengths of wire ropes considering their tensions are also computed using the balance equations of forces and moments acting on the structure and the wire ropes including gravitational forces and tensions. We consider convergence problems such as singularities, out-of-reach targets, etc. Furthermore, we also consider multiple solutions to achieve a desire pose and study how to choose an optimal one. Finally, we validate the inverse kinematics by applying it to monopile installation simulation using two floating cranes.
Publication Date 2017-04-19

배준혁, 차주환, 하솔, 김권옥, "2대의 2축 회전 해상 크레인의 역기구학 해석을 고려한 해양 설치 작업 시뮬레이션", 2017년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집: 한국해양공학회, BEXCO, 부산, pp. 111-119, 2017.04.19-20.


  1. 김권옥, 차주환, 하솔, 구민우, 배준혁, "해상 환경에서의 화재 상황 대처 훈련을 위한 가상 현실 기반 시뮬레이션", 한국CDE학회 2018년도 동계학술대회 논문집, p. 188, 횡성, 2018.01.23-26.

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  2. 하솔, 배준혁, 차주환, "해양 작업 시뮬레이션을 위한 통합 프레임워크 프로토타입 개발 및 해양 설치 시뮬레이션", 해양플랜트설계연구회 2017년도 추계 워크샵 논문집, 목포, 2017.11.16-17.

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  3. 이혜원, 노명일, 함승호, 조로만, 하솔, 김낙완, 우주현, 정우현, 유찬우, "ROS를 기반으로 한 무인 수상정의 자율화 소프트웨어 개발 환경", 대한조선학회 2017년도 추계학술대회 논문집, p. 374, 여수엑스포컨벤션센터, 여수, 2017.11.02-03.

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  4. 하솔, 차주환, 배준혁, 성홍근, "복합 해양 환경에서의 상세 해양 작업 시뮬레이션을 위한 통합 프레임워크 프로토타입 개발", 한국해양공학회 2017년도 추계학술대회 논문집, pp. 22-25, 거제, 2017.10.19-20.

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  5. 이혜원, 노명일, 함승호, 조로만, 김낙완, 우주현, 정우현, 하솔, 유찬우, "무인수상정의 설계를 위한 통합 시뮬레이션 방법 연구", 수중수상로봇기술연구회 2017년도 춘계학술발표회, 성남, 2017.05.18-19.

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  6. 배준혁, 차주환, 하솔, 김권옥, "2대의 2축 회전 해상 크레인의 역기구학 해석을 고려한 해양 설치 작업 시뮬레이션", 2017년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집: 한국해양공학회, BEXCO, 부산, pp. 111-119, 2017.04.19-20.

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  7. 구민우, 하솔, 차주환, 조두연, "해상 환경에서의 화재 상황 대처 훈련을 위한 가상 현실 기반 시뮬레이션", 2017년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집: 대한조선학회, BEXCO, 부산, pp. 500-507, 2017.04.19-20.

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  8. 이혜원, 노명일, 함승호, 조로만, 김낙완, 우주현, 정우현, 하솔, 유찬우, "ROS를 기반으로 한 무인수상정의 가상 시제 및 탑재 알고리즘 통합 시뮬레이션", 2017년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집: 대한조선학회, BEXCO, 부산, pp. 241-242, 2017.04.19-20.

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  9. 조두연, 강인창, 송창용, 차주환, 하솔, 이은세, 조혜영, 배준혁, 구민우, "웹기반 선박 선실의장공장 생산관리 시스템 개발", 한국CDE학회 2017년도 동계학술대회 논문집, pp. 815-818, 휘닉스파크 컨벤션센터, 평창, 2017.02.08-10.

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  10. 구민우, 차주환, 조두연, 하솔, 배준혁, 박재웅, 김상용, "자항 바지선으로 운송하는 Spar 플랫폼 블록의 지지구조물 동적 하중 분석", 한국해양공학회 2016년도 추계학술대회 논문집, pp. 895-901, 파라다이스호텔, 부산, 2016.11.17-18.

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  11. 송하철, 심천식, 김호경, 차주환, 하솔, 배철민, 정윤호, "조선해양용 비계의 시공/제품 표준 초안소개", 대한조선학회 2016년도 추계학술대회 논문집, p. 178, 창원컨벤션센터, 창원, 2016.11.03-04.

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  17. 박재웅, 배준혁, 하솔, 차주환, 심천식, "해양케이블 반복 피로시험 및 마찰저항 계수 측정 시험에 관한 기초 연구", 2016년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집: 대한조선학회, pp. 814-819, BEXCO, 부산, 2016.05.19-20.

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  18. 박재웅, 구민우, 차주환, 하솔, 송창용, "Anchor Handling Tug Supply선의 앵커 해제 작업 시뮬레이션", 2016년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집: 대한조선학회, pp. 302-308, BEXCO, 부산, 2016.05.19-20.

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  20. 배철민, 송하철, 심천식, 차주환, 하솔, 김호경, 정윤호, "해양용 비계 기자재의 시험평가 기술 소개", 2016년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집: 대한조선학회, p. 129, BEXCO, 부산, 2016.05.19-20.

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