전자공학회논문지SC (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

제어입력 포화를 고려한 고하중 원격조작기의 힘반영 유연성 제어

A Force Reflecting and Compliant Control for Heavy-Duty Power Telemanipulators with Control Input Saturation

  • 발행 : 2000.09.01
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초록

고감속비의 관절을 갖는 고하중 조작기를 원격조작 힘반영 제어시스템의 슬레이브 조작기로 사용할 경우에는 마스터 조작기에 비하여 느린 동특성으로 인해 슬레이브 조작기의 제어입력에 포화가 빈번히 발생한다. 슬레이브 조작기가 유연성을 갖도록 설계한 경우에도 제어입력이 포화되면 위치제어루프가 끊어지기 때문에 시스템이 불안정해지고 슬레이브 조작기가 물체에 강하게 접촉하는 경우가 발생하며, 유연한 힘제어 성능을 얻는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 고하중 원격조작기에 대해 제어입력의 포화를 고려한 힘반영 유연성 제어기법을 제안한다. 제안하는 힘반영 유연성 제어기법은 제어입력의 포화를 가지는 원격조작기에 대하여 안정한 힘반영 성능과 함께 정밀한 위치제어와 유연성제어 성능을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 제안한 제어기법의 안정도를 해석하였고 실험을 통하여 성능을 검증하였다.

Since the heavy-duty power manipulator generally has high ratio gear reducers at its joints, its dynamic characteristics is much slower than that of the master manipulator and it is likely to encounter the saturation in the input magnitude when it is used as the slave manipulator in telemanipulation systems. This paper proposes a force reflecting and compliant control scheme for the heavy-duty power telemanipulator. The main advantage of the proposed scheme is that it provides a precise position and compliant control performance for a telemanipulator with control input saturation. The stability of the proposed scheme is analyzed and a series of experiments shows its performance.

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