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작업공간과 3D CAD를 기반으로 하는 JS-10 매니플레이터의 운동과 힘의 통합제어

Unified Motion and Force Control of JS-10 Robot Manipulator Based on Operational Space and 3D CAD

  • 안두성 (부경대학교 기계자동차공학과) ;
  • Ahn, D.S. (Department of Mechanical & Automotive Engineering, Pukyong National University) ;
  • Nguyen, Van Phuc (Department of Mechanical & Automotive Engineering, Pukyong National University)
  • 투고 : 2012.01.12
  • 심사 : 2012.06.16
  • 발행 : 2012.06.30

초록

본 논문은 작업공간상에서 로봇 운동과 힘의 통합제어를 구현할 수 있는 플랫폼의 구현에 초점을 두고 있다. 조립 또는 디버링 같은 접촉작업에서의 매니플레이터 효율성 제고나 친 인간 환경에서의 휴머노이드 로봇의 안정성을 위해서는 종래의 PID 제어나 관절공간상에서의 CTM(Computed Torque Method) 제어보다는 작업공간상에서의 운동과 힘의 통합제어를 실시해야 한다. 이것을 위해서는 작업공간상에서의 엔드이펙트(end-effector, E-E)에 대한 동역학식과 자코비안(jacobian)을 도출해야 하며 이를 위해서는 각종 동적파라미터의 정확한 동정이 중요하다. 본 논문에서는 3D CAD 모델링, MATLAB, 동역학 시뮬레이터를 활용하여 로봇 모델링, 동역학식과 동적 파라미터 추출, 운동과 힘의 실시간 통합제어 시뮬레이션등을 쉽고 일관되게 진행할 수 있는 플랫폼을 구현하였고 적용예로써 JS-10로봇을 택해서 그 효용성을 입증하였다.

키워드

참고문헌

  1. M. Spong, 1996, "Motion control of robot manipulators", In Handbook of Control. CRC Press, pp. 1339-1350.
  2. T. Yoshikawa and O. Khatib, 2008, "Compliant motion control for humanoid robot in contact with the environment and humans", IEEE Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems Acropolis Convention Center, pp. 211-218.
  3. P. Neto, N. Mendes, J. N. Piers and A. P. Moriera, 2010, "3D-Based robot programming: the role of fuzzy-PI force control in unstructured environments", IEEE Int. Conf. on Automation Science and Engineering, pp. 362-367.
  4. A. R. Chowdhury, B. Prasal, V. Kumar, R. Kumar and S. K. Panda, 2011, "Design, modeling and open-loop control of a BCF mode bio-mimetic robotic fish", Int. Siberian Conf. on Control and Communications, pp. 87-92.
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피인용 문헌

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