• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.05b
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• pp.166-168
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• 2004

근래에 무인 자동화기술의 발달과 마이크로프로세서 기술의 혁신적인 성장에 힘입어 일반산업현장에서 사용되고 있는 로봇은 복잡하고 다양한 작업이 요구되는 비제조업분야로 그 적용분야가 확장되고 있다. 그 대표적인 분야를 들자면 방사능 지역과 같은 위험한 환경에서의 작업, 우주공간이나 심해에서의 작업, 활선 작업과 같이 사람이 접근하기 어려운 곳에서 인간을 대신하는 작업 등이 있다. 이와 같이 사람이 접근하기 어려운 지역에서 인간을 대신하여 작업을 수행할 수 있는 원격작업 로봇시스템을 개발하였다. 개발된 로봇은 6 자유도를 갖는 수평다관절 유압구동형 조작기로써 로봇의 운반 및 설치가 용이하도록 제 1 링크의 분리가 가능하도록 설계하였다. 로봇의 제어기는 전체 제어기를 통괄하는 1 개의 마스터 CPU 및 3 개의 제어보드로 구성되며 이들은 VME 버스를 이용하여 데이터를 전송한다. 로봇의 관리제어시스템은 그래픽워크스테이션을 이용하여 구성하였으며 로봇의 작업상황을 실시간으로 애니메이션하여 작업자에게 원격현장감을 제공하고 작업효율의 향상시켰다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.6
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• pp.1346-1360
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• 1989

본 연구에서는 기준 모델 적응제어 방식에서 직접 적응제어 방식을 사용하여 부하의 변동 및 외란이 발생할 경우에도 매니퓰레이터의 정확한 궤적의 추종 및 속도 의 실시간 제어가 가능한 적응제어시스템을 설계하고자 한다. 제2절에서는 로봇 매니퓰레이터의 기구학적 이론 및 동적 모델링에 대한 기본이론을 전개하고, 제3절 에서는 제어시스템의 설계를 위한 제어 알고리즘과 초안정(hyperstability)이론을 통한 안정성 해석을 다룬다. 그리고 제4절에서는 제안된 제어기의 성능 평가를 위해 6관절 로봇인 스탠포드 로봇 매니퓰레이터에 대한 시뮬레이션을 통한 결과를 토오크 계산법(computed torque method)에 의한 결과와 비교 검토함으로서 제안된 제어기의 성능을 예증한다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.6 no.4
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• pp.191-197
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• 2005

Biped walking is the main feature of a humanoid robot. In a biped walking robot, there are many actuators to be controlled and many sensors to be interfaced. In this paper, we propose a DSP-based controller for a miniature biped walking robot with 21 RC servo motors. The proposed controller has a hierarchical structure; a host PC, a DSP-based main controller, and an auxiliary controller with an FPGA chip. The host PC generates and transmits the robot walking data for given walking parameters such as stride, walking period, etc. The main controller implemented with a TMS320LF2407A controls 21 RC servo motors via the auxiliary controller. We also perform some experiments for balancing motion and walking on a slope terrain with interfacing a 2-axis acceleration sensor and a TMS320LF2407A.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.6 no.3
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• pp.157-162
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• 2005

This paper presents an adaptive compensator using the fuzzy systems for robot manipulator with unknown frictions. In general, frictions are neglected or dynamic frictions are only considered in robot control theories. The proposed control method considers viscous frictions as well as dynamic frictions. Using the property that the frictions of joints are decoupled, SISO-fuzzy systems are utilized to approximate each friction. The stability of overall control system is proven and the adaptive laws are derived based on Lyapunov stability theorey. To verify the validity of the proposed control strategy, the results of computer simulations are shown for 2-link robot manipulator. The ability of approximating of the fuzzy system is also shown.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.37 no.1
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• pp.1-9
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• 2000

In this paper, we design a robust output feedback controller for robot manipulators with bounded parametric uncertainties using high-gain observer. The proposed control scheme with integral action improves tracking error due to limit of the robust feedback gains. High-gain observer is used to solve the noise problem with the joint velocity measurement. This controller avoids the limitation on the variation of unknown parameters and guarantees the uniformly ultimate boundedness of the closed-loop system. The performance of the proposed method is demonstrated by simulation on a 2-link manipulator.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1996.07b
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• pp.1128-1130
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• 1996

A canonical form observer design method for nonlinear systems is studied. Through this method, an observer of single link robot system with flexible joint is proposed. It is shown through simulation that the system can be stabilized when using the nonlinear feedback linearizing controller and the supposed observer.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.37 no.5
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• pp.22-33
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• 2000

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.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.10 no.2
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• pp.42-50
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• 2004

캐릭터 애니메이션 기술의 발달로 가상공간에 애니메이트되는 캐릭터의 수가 점점 증가되고 있으며, 캐릭터 자체 골격구조의 관절 개수와 캐릭터를 덮고 있는 메쉬의 폴리곤 개수도 점점 증가하는 추세이다. 따라서, 실시간 가상환경에서 다수의 캐릭터를 전처리 과정 없이 시뮬레이션할 경우 전체 군중시스템 성능의 저하가 예상된다. 본 논문에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위해 모션 다단계(motion level-of-detail) 기법을 제시한다. 모션 단순화 기법은 캐릭터의 움직임을 제어하는 골격(관절)구조와 캐릭터의 형태를 시각적으로 표현하는 기하(메쉬)구조를 단순화 하는 방법으로 기존 동작과 단순화된 동작의 차이를 최소화 한다. 골격구조 단순화를 위한 JPC(joint posture clustering)방법은 특정 관절의 연속된 모션 시퀀스에서의 유사 자세 집단을 추출하여 하나의 자세로 표현하는 방법으로, 모션의 특성에 따라 동적으로 관절을 단순화하여 관절 시뮬레이션 시간을 줄이는 방법이다. JPC방법은 골격구조가 시간에 따라 동적으로 변형되기 때문에 골격구조의 계층구조를 재 구축할 시간이 필요하지만, 기존 동작과 유사성을 잃지 않는 단순화된 동작 생성이 가능하다. 유사 자세 집단을 추출하기 위해 전체 모션 시퀀스에서 관절의 프레임간 자세 차이를 수식화하여 테이블 형태로 구성하고 이를 통해 기존 동작의 유사성을 잃지 않으며 관절의 단순화 율을 최대화 할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 또한, 실시간 군중 환경의 성능을 더욱 향상시키기 위해 시간에 따라 변형되는 캐릭터 메쉬의 단순화 기법을 적용한다. 실험결과 모션 다단계 기법은 실시간 군중환경에서 캐릭터의 수가 많고 복잡한 골격구조와 기하구조로 구성된 관절 궤적의 변화가 심하지 않은 동작에 대해 특히 효율적이다.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2011.10a
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• pp.77-78
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• 2011

한국해양연구원에서 개발 중인 Crabster 로봇팔을 기구학적으로 분석하고, 속도기구학을 매트랩을 이용하여 작업공간에 대해서도 분석 및 해석을 완료하였다. 운용자와 Crabster 로봇팔의 움직임을 고려해 개념 설계한 인간팔 크기의 7축 마스터 암 및 그립퍼의 기구부에 대해 2D 및 3D의 도면을 완성하였고, 마스터 암에 적용할 모터의 사양과 각 관절에 피드백 된 힘을 반영하기 위한 구동 모터의 엔코더를 이용한 위치 센서, DSP2812를 이용한 제어 명령 입력 장치와 구동 모터 드라이버를 포함한 마스터 - 슬레이브 시스템의 개념 설계를 완성하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.11
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• pp.3066-3074
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• 1994

This paper addresses the residual vibration problem of robots due to joint flexibility excited by fast accelerations, which has not been easily solved with conventional closed loop controllers. In this paper, an open loop input shaping technique, proposed by singer, has been applied to a 3 DOF robot with joint flexibility. In conjunction to the technique, a closed loop controller based on time-delay controller was also used. The results of simulations and experiments showed that the technique is quite effective for suppressing the residual vibration.