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가설 와이어 케이블 동적모델과 작업로봇의 장력/이동 제어

Tension/Movement Control of Working Robot and Dynamic Model of the Stringing Wire Cable

  • 홍정표 (동의과학대학 전기공학과) ;
  • 김윤식 (한국해양대학교 전기전자공학부) ;
  • 이성근 (한국해양대학교 전기전자공학부) ;
  • 홍순일 (실버레이(주) 연구소, 부경대학교)
  • 투고 : 2011.09.05
  • 심사 : 2012.01.05
  • 발행 : 2012.01.31

초록

본 논문은 가설 와이어 케이블 동적모델과 장력유지/이동 제어를 위한 작업로봇의 제어기 설계에 대하여 나타내었다. 제어기 설계를 위해서 로봇이 가설 와이어 케이블의 일정장력을 유지하고 당기면서 이동할 때 와이어의 길이 변화와 무게 변하의 영향을 고려한 와이어 동적모델을 나타내었다. 또한 와이어 동적모델에 기초하여 로봇 이동 시작에서 발생하는 장력이 수치해석에 의해 검토되었다. 가설 와이어 동적 모델에 기초하여 장력/이동제어를 위한 작업로봇이 구성되었고 두 동작이 서로 간섭이 억제되는 피드포워드 제어기가 설계되었다. 작업 로봇의 운전조건에 따른 시뮬레이션과 실제 실험결과는 그 유효성이 검증되었다.

In this paper, an approach to designing controllers for the tension/movement control of working robot to install a stringing wire cable is presented. To design a controller, when the robot moves a certain distance maintaining constant tension, the dynamic model of a stringing wire cable which considers effects of weights according to changing lengths is presented. Also the tension at startup of the working robot is studied by numerical analysis which is based on the equation of the dynamic wire model. From the dynamic model for a stringing wire cable, working robot for tension/movement control is suggested and designed a feedforward controller with a accelerator gain to suppress a mutual interference of the both tasks of tension/movement control. Depending on the operating conditions of the working robot, the effectiveness of the suggested system has been verified by the simulation and experimental results.

키워드

참고문헌

  1. Randolph Cabell, Dan Palumbo, and Jeffrey Vipperman "A principal component feedforward algorithm for active noise control: flight test results", IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 9, no. 1, pp. 76-83, January 2001. https://doi.org/10.1109/87.896748
  2. Luigi Villani, Ciro Natale, Bruno Siciliano and Carlos Canudas de Wit, "An experimental study of adaptive force/position control algorithms for an industrial robot", IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 8, no. 5, pp. 777-786, September 2000. https://doi.org/10.1109/87.865851
  3. Mehrzad Namvar and Farhad Aghili, "Adaptive Force-Motion Control of Coordinated Robots Interacting With Geometrically Unknown Environments", IEEE Transactions on Robotics, vol. 21. no. 4, pp. 678-694, August 2005. https://doi.org/10.1109/TRO.2004.842346
  4. 정승환, 홍순일, 홍정표, "가설 와이어 케이블의 장력제어 시스템 구성" 한국마린엔지니어링학회지, vol. 32, no. 6, pp. 948-954, 2008. https://doi.org/10.5916/jkosme.2008.32.6.948
  5. 홍정표, "가설 와이어 케이블의 위치/장력 혼합제어", 한국마린엔지니어링학회지, vol. 33, no. 6, pp. 932-938, 2009. https://doi.org/10.5916/jkosme.2009.33.6.932

피인용 문헌

  1. Scheme and Movement/Tension Control of Working Robot for the Installation of an Overhead Power Cable (1) vol.31, pp.5, 2016, https://doi.org/10.14346/JKOSOS.2016.31.5.28