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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.


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42 Domestic Conference 김기수, 노명일, 구남국, 하솔, 김성용, "잠수함 배치 설계에의 전문가 시스템의 적용 방안에 대한 연구", 2013년도 대한조선학회 추계학술발표회 논문집, pp. 438-444, 울산대학교, 울산, 2013.11.07-08. 2013-11-07 36
41 Domestic Conference 차주환, 조두연, 하솔, 배준혁, 박재웅, 구민우, "조선해양 생산 시스템을 위한 CAD 경량화 중립포맷 분석", 대한조선학회 2016년도 추계학술대회 논문집, pp. 59-61, 창원컨벤션센터, 창원, 2016.11.03-04. file 2016-11-03 36
40 Domestic Conference 박재웅, 구민우, 차주환, 하솔, "Anchor Handling Tug Supply선의 앵커 해제 작업 안전성 분석", 한국CDE학회 2016년 부문학술대회 논문집, pp. 243-270, 부경대학교, 부산, 2016.08.25-26. file 2016-08-25 34
39 Domestic Conference 조윤옥, 하솔, 박광필, 차주환, 이규열, "손상 선박의 자세로 인한 물리적인 외력을 고려한 여객선 승객 탈출 시뮬레이션", 한국해양과학기술협의회 2010년도 공동학술대회 논문집, pp. 860-868, 제주 ICC, 제주, 2010.06.03-04. 2010-06-03 33
38 Domestic Conference 하솔, 구남국, 노명일, 함승호, "조선해양 설계 및 작업 지원을 위한 물리 기반 시뮬레이션 시스템 개발", 제43회 [2015년 하계] 선박해양설계연구발표회, 동명대학교, 부산, 2015.08.20. 2015-08-20 33
37 Domestic Conference 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. file 2017-04-19 33
36 Domestic Conference 하솔, 차주환, 박광필, 조윤옥, 이준채, 이규열, "해상에서의 원유 확산 과정 예측을 위한 격자 기반 이산 사건 및 이산 시간 시뮬레이션", 2011년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회 논문집, pp. 544-551, 휘닉스파크, 평창, 2011.01.26-28. 2011-01-26 32
35 Domestic Conference 엄태섭, 신현경, 하솔, 노명일, "개선된 유전적 프로그래밍 방법을 이용한 부유식 해양 구조물의 중량 추정 모델 연구", 2013년도 대한조선학회 추계학술발표회 논문집, pp. 393-401, 울산대학교, 울산, 2013.11.07-08. 2013-11-07 31
34 Domestic Conference 이혜원, 노명일, 함승호, 조로만, 김낙완, 우주현, 정우현, 하솔, 유찬우, "무인수상정의 설계를 위한 통합 시뮬레이션 방법 연구", 수중수상로봇기술연구회 2017년도 춘계학술발표회, 성남, 2017.05.18-19. file 2017-05-18 31
33 Domestic Conference 정채윤, 박광필, 하솔, 이규열, "2차원 3자유도 인체 모델을 이용한 가속도 기반의 여객선 승객 탈출 분석 시뮬레이션", 2010년도 한국 CAD/CAM학회 학술발표회 논문집, pp. 69-76, 휘닉스파크, 평창, 2010.01.27-29. 2010-01-27 28
32 Domestic Conference 구남국, 차주환, 하솔, 권정한, 함승호, 이규열, 박광필, "해상크레인으로 인양하는 중량물의 거동 감쇠를 위한 Tagline 제어 시스템", 2008년도 대한조선학회 추계학술발표회, pp. 823-830, 창원, 2008.11.14. 2008-11-14 27
31 Domestic Conference 배준혁, 차주환, 하솔, 조두연, "음해법 기법의 다물체 동역학 및 제어를 이용한 복수 크레인 바지선의 모노파일 설치 시뮬레이션", 2016년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집: 한국해양공학회, pp. 340-346, BEXCO, 부산, 2016.05.19-20. file 2016-05-19 27
30 Domestic Conference 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. file 2016-11-03 26
29 Domestic Conference 하솔, 이규열, 김태완, 구남국, 김정한, "이중 선체 블록 내에서 주행 가능한 도장 및 전처리 로봇의 모델링 및 시뮬레이션", 2004년도 대한조선학회 춘계학술대회 논문집, pp. 1383-1390, 충무마리나리조트, 충무, 2004.04.22-23. 2004-04-22 25
28 Domestic Conference 구남국, 이규열, 권정한, 차주환, 함승호, 하솔, 박광필, "해상 크레인이 인양하는 중량물의 운동 감쇠 제어 시뮬레이션 및 실험적 고찰", 2009년도 한국 CAD/CAM 학회 학술발표회 논문집, pp. 669-676, 휘닉스파크, 평창, 2009.02.04-06. 2009-02-04 25
27 Domestic Conference 하솔, 구남국, 차주환, 이규열, "수중운동체 교전 시뮬레이션을 위한 이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 모델 구조 기반의 공간 모델 개발", 한국시뮬레이션학회 2010년도 춘계학술대회 논문집, pp. 41-49, 홍익대학교, 조치원, 2010.05.28. 2010-05-28 25
26 Domestic Conference 정동훈, 함승호, 김기수, 김주성, 노명일, 하솔, "해양 환경 하중과 리프팅 속도를 고려한 해양 작업 지원선의 물리 기반 설치 시뮬레이션", 2015년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회 논문집, pp. 803-808, 제주 ICC, 제주, 2015.05.21-23. file 2015-05-21 24
25 Domestic Conference 구남국, 하솔, 이규열, 노명일, 황호진, "블록의 크레인 리프팅 절차 입력을 위한 프로그램 개발", 2013년도 대한조선학회 추계학술발표회 논문집, pp. 295-297, 울산대학교, 울산, 2013.11.07-08. 2013-11-07 23
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23 Domestic Conference 손명조, 차주환, 하솔, 김태완, 이규열, 나영인, "DEVS-HLA기반 수중운동체 전술통제체계 구현", 2010년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회 논문집, p. 438, 휘닉스파크, 평창, 2010.01.27-29. 2010-01-27 22
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