• 제목/요약/키워드: 관절 제어기

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자기 궤환 뉴런을 가진 자동 동조 PID 제어 (Auto-Tuning PID Control with Self-feedback Neurons)

  • 정경권;김경수;김인;엄기환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.348-354
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    • 1999
  • 본 논문에서는 산업 현장에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 PID 제어기의 비례, 적분, 미분 파라미터를 다층 신경회로망을 이용하여 자동으로 동조하는 방법을 제안한다. 제안한 방식은 자기 궤환 뉴런을 가진 다층 신경회로망이 플랜트의 입력과 출력을 이용하여 PID 제어기의 파라미터들을 학습에 의하여 자동 동조한다. 다층 신경회로망은 자기 궤환 뉴런을 이용하여 입력층, 은닉층, 출력층의 3층으로 구성하고, 출력은 3개의 값을 갖는다. 이것은 PID 제어기의 비례(P), 적분(I), 미분(D) 파라미터로 사용된다. 이 값들은 특정한 값으로 고정되는 것이 아니라 제어 수행 과정 중에서도 다층 신경회로망의 학습에 의해 계속 변화된다. DC 서보 모터와 단일 관절 매니퓰레이터를 대상으로 시뮬레이션을 통해서 제안한 방식의 유용성을 확인한다.

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퍼지추론의 스위칭 특성을 이용한 적응제어기 설계 및 산업용 자동화 설비에의 응용 (Design of Adaptive Controller using Switching Mode with Fuzzy inference and its application for industry Automation Facility)

  • 이형찬
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.60-68
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    • 1999
  • 본 논문은 미지이거나 변화하는 산업용 로봇 매니퓰레이터의 추종문제를 다룬다. 제시된 방법은 간접적응 제어기 구조를 근거로 퍼지추론에 의한 스위칭 구조를 통해 다중모델 적응제어기를 설계하고자 한다. 매니퓰레이터 한 개의 식별기를 이용한 다중 식별기들은 미지 관성 파라미터와 부하무게의 초기 추정치를 제외하고는 동일하다. 관절 액츄에이터에 가해진 토크입력은 매순간 로봇 동적시스템의 가장 근접한 식별기 모델에 의해 결정된다. 제시된 방법을 이용하여 용접라인 및 부품조립 자동화 설비 등의 적용 예로서 산업용 로봇 매니퓰레이터의 추종성능이 개선됨을 컴퓨터 모의 실험을 통해 보인다.

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방수형 로봇팔의 설계, 실험 및 제어 연구 (A study on design, experiment control of the waterproof robot arm)

  • 하지훈;주영도;김동희;김준영;최형식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권6호
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    • pp.648-657
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    • 2014
  • 본 논문에서는 화재나 홍수로 인하여 침수된 건물 내부를 탐사할 수 있는 새로운 방수형 4축 로봇팔을 설계하고 로봇의 기구학 및 동역학 해석을 수행한다. 로봇팔은 카메라를 이용한 탐사를 위한 Pitch-Pitch-Pitch-Yaw 4축 구조로 설계하고, 이를 구동하기 위한 관절구동기의 용량을 선정한다. 또한 수심 10m의 방수가능한 관절구동기를 설계 하고 실제 구동시험을 통하여 방수성능을 검증한다. 설계한 로봇팔의 순기구학 및 역기구학 식의 해석을 통해 닫힌 해를 유도하며, 메커니컬실의 마찰력을 고려한 로봇팔의 운동방정식을 뉴턴-오일러 방법에 의해 유도한다. 유도한 동역학식을 이용하여 개발한 로봇이 목표궤적을 잘 추종할 수 있도록 슬라이딩모드 제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통해 그 성능을 확인한다.

TMS320C5X 칩을 사용한 산업용 스카라 로봇의 견실제어 (An Robust Control Inderstrial SCARA Robot Manipulator Using TMS320C5X Chip)

  • 배길호;김용태;김휘동;염만오;한성연
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.173-179
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    • 2002
  • This paper presents a new approach to the design of adaptive control system using DSPs(TMS320C50) fur robotic manipulators to achieve trajectory tracking angles. Digital signal processors are used in implementing real time adaptive control algorithms to provide motion for robotic manipulators. In the proposed scheme, adaptation laws are derived from the improved second stability analysis based on the indirect adaptive control theory. The proposed control scheme is simple in structure, fast in computation, an suitable fur implementation of real-time control. Moreover, this scheme does not require an accurate dynamic modeling, nor values of manipulator parameters and payload. Performance of the adaptive controller is illustrated by experimental results for a SCARA robot.

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TMS320C5X 칩을 사용한 산업용 스카라 로봇의 적응제어 (An Adaptive Control Inderstrial SCARA Robot Manipulator Using TMS320C5X Chip)

  • 배길호;김용태;김휘동;염만오;한성현
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2001년도 추계학술대회(한국공작기계학회)
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    • pp.128-133
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    • 2001
  • This paper presents a new approach to the design of adaptive control system using DSPs(TMS320C50) for robotic manipulators to achieve trajectory tracking angles. Digital signal processors are used in implementing real time adaptive control algorithms to provide motion for robotic manipulators. In the proposed scheme, adaptation laws are derived from the improved second stability analysis based on the indirect adaptive control theory. The proposed control scheme is simple in structure, fast in computation, an suitable for implementation of real-time control. Moreover, this scheme does not require an accurate dynamic modeling, nor values of manipulator parameters and payload. Performance of the adaptive controller is illustrated by experimental results for a SCARA robot.

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신경회로망을 이용한 유연한 관절의 선단위치 tracking 제어기에 관한 실험적 평가 (Experimental Evaluation of Neural Network Based Controllers for Tracking the Tip Position of Flexible-Link)

  • 최부귀;이형기;박양수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권6호
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    • pp.738-746
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    • 1998
  • This paper presents a neural network-based adaptive controller for a single flexible-link. The control for feedback-error loaming of neural network is designed by using the re-definition approach. The neural network controllers are implemented on an single flexible-link experimental test-bed. The tip response is significantly improved and the vibrations of the flexible modes are damped very fast. Experimental and simulation results are presented of the proposed tip position tracking controllers over the conventional PD-type, passive controllers.

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이족 보행 로봇 제어에 대한 새로운 적응 퍼지 접근방법 (A New Adaptive Fuzzy Approach for Control of a Bipedal Robot)

  • 황재필;김은태
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권5호
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    • pp.13-18
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    • 2005
  • 최근 수 년 동안 이족보행 로봇 제어는 로봇 분야에서 각광을 받는 분야인 한편, 어려운 분야이기도 하다. 본 논문에서는 이족보행 로봇을 위한 적응 퍼지 논리를 이용한 새로운 강인한 제어 방법을 제안한다. 적응 퍼지 논리는 알려지지 않은 불확실성을 제거하기 위한 시스템 추정기로 사용된다. 우선 발바꿈과 불확실성, 외란 등의 영향을 포함한 로봇 모델을 제안한다. 다음, 관절의 속도 측정을 하지 않는 제어기를 설계한다. 퍼지 논리를 튜닝하기 위하여 퍼지 추정 오차 관측기를 시스템에 포함시켰다. 마지막으로 제어방법의 타당성을 보이기 위하여 시뮬레이션 결과를 보여준다.

불확실성 및 관절 유연성을 고려한 로봇의 견실제어기 설계 (Robust control design for robots with uncertainty and joint-flexibility)

  • M.C. Han
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.117-125
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    • 1995
  • An improved robust control law is proposed for uncertain rigid robots. The uncertainty is nonlinear and (possibly fast) time-varying. Therefore, the uncertain factors such as imperfect modeling, friction, payload change, and external disturbances are all addressed. Based on the possible bound of the uncertainty, the controller is constructed. For uncertain flexible-joint robots, some feedback control terms are then added to the proposed robust control law in order to stabilize the elastic vibrations at the joints. To show that the proposed control laws are indeed applicable, the stability study based on Lyapunov function, a singular perturbation approach, and simulation results are presented.

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지능제어를 이용한 평면 여자유도 매니퓰레이터와 환경과의 상호작용에 관한 연구 (Study on Interaction of Planar Redundant Manipulator with Environment based on Intelligent Control)

  • 유봉수;김신호;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.388-397
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    • 2009
  • 로봇 매니퓰레이터를 이용한 대부분의 작업은 환경과의 상호작용을 요구하며, 위치제어, 충돌제어 그리고 힘제어로 구성된다. 위치제어는 환경에 도착하는 방법을 의미하고, 환경에 접촉하는 순간은 충돌제어 문제를 야기하며, 힘제어는 환경과의 충돌후에 원하는 힘궤적을 유지하는 것이다. 이러한 세 가지 제어문제는 순차적으로 발생하므로, 각각의 제어 알고리즘은 독립적으로 개발되어야 한다. 특히 여자유도 매니퓰레이터에서 이러한 세 가지 제어문제는 독립된 중요한 연구 주제이다. 예를 들어, 관절 토크 최소화와 충격힘 최소화는 여자유도 매니퓰레이터의 대표적인 연구주제이다. 본 논문에서는 단일 작업을 통하여 세 가지 제어문제를 구성하였다. 위치제어는 각 관절의 토크와 토크변화 그리고 충돌 시의 충돌힘 최소화를 위하여 개발되었다. 따라서 충돌제어의 초기조건은 이전의 위치제어 알고리즘으로부터 최적화 되고, 그러한 제어 전략은 충돌제어의 결과를 개선시킨다. 유사하게, 힘제어 문제의 초기조건은 이전의 위치제어와 충돌제어로부터 간접적으로 최적화된다. 힘제어 알고리즘은 각 관절 토크와 힘외란 최소화시키는 개념을 사용하였다. 모의실험 결과는 제안된 알고리즘의 타당성을 보여준다.

동작 모방형 로봇팔의 제어기 설계 (Design of Robot Arm Controller based on Motion Capture)

  • 하창완;이동희;안진우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.535-536
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    • 2011
  • 본 논문에서는 컨트롤러를 부착한 사람의 팔 움직임을 따라 하는 Robot Arm에 대해 기술한다. 구부러짐에 따라 저항값이 다르게 나오는 flexible sensor를 관절마다 부착하여 사람의 팔의 움직임에 따라 만들어진 Data를 Analog Digital Converting과 Digital Filtering을 거쳐 데이터를 안정화 있게 로봇팔로 전송 하도록 설계하였다.

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