• 제목/요약/키워드: 구조용 로봇

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역진 제어 기법을 사용한 산업용 로봇의 진동 억제 제어기의 설계 (Backstepping Approach to Vibration Suppression for An Industrial Robot Manipulator)

  • 방재성;심형보;박상균
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1803-1804
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    • 2008
  • 이 논문에서는 임의의 크기를 가진 외란과 모델 불확실이 포함된 2관성계 시스템의 강인 제어기를 설계하고자 한다. 제안된 제어기는 역진 제어 기법을 사용하여, 2-관성계 시스템의 제어하고자 하는 상태 변수의 궤적과 공칭 궤적 사이의 오차를, 정상 상태에서뿐만 아니라 과도 상태에서도 임의의 크기로 줄일 수 있도록 설계될 것이다. 또한 비선형 제어 기법의 일종인 역진 제어 기법을 사용하였지만, 제시된 제어기의 구조는 시불변 선형 상태 궤환(state-feedback) 및 앞먹임(feedforward)의 구조를 가지게 되어 산업용 로봇에 적용될 수 있다는 장점을 가지고 있다. 실제로 이 논문에서는 제어기의 안정성에 대한 증명뿐만 아니라, 실제 로봇에 적용한 결과가 포함될 것이다.

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XPE기반 원격방제용 농업로봇의 H/W 및 S/W 플랫폼 개발 (A development of H/W and S/W platform of remote controllable agricultural robot based on XP embedded system)

  • 현웅근
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1125-1131
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    • 2012
  • 농촌 노동력의 급격한 감소 및 고령화에 따라 저가의 농업로봇의 개발이 시급한 과제가 되어왔다. 본 논문에서는 농업용 방제 로봇의 H/W제어구조 및 S/W 플랫폼 개발에 대하여 기술한다. 개발된 로봇은 2 축의 캐터필러형 구동부와 2축의 방제기구 제어부를 구동부로 갖추고 있다. H/W 제어구조로써, 임베디드 XPE 기반 로봇 제어부, 원격 조종부, 그리고 센서 제어부로 구성된다. SW 플랫폼에서는 태스크 매니저, 원격 영상 및 데이터 통신을 위한 TCP-IP 통신 프로세스, 구동부 제어 프로세스, 위치 및 환경 인식 프로세스, 센서제어부 프로세스 등 5개의 프로세스가 동시에 동작한다. 개발된 농업용 원격 방제로봇을 필드테스트를 통하여 유용성을 시험하였다.

교량검사 굴절로봇 붐의 진동제어를 위한 수치모델에 관한 연구 (Phenomenological Model for Vibration Control of Booms on Articulated Bridge Inspection Robots)

  • 신기범;이후석;황인호;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.536-539
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    • 2009
  • BIRDI(Bridge Inspection Robot Development Interface)에서 현재 개발된 첨단굴절로봇차는 비전 시스템과 로봇 플랫폼을 붐에 장착하여 교량 하부를 점검하는 점검용차량이다. 본 연구에서는 첨단굴절로봇차의 포스트 붐에 엑츄에이터를 장착하여 강풍 등으로 발생이 예상되는 유해 진동을 제어할 수 있는 시스템을 제안하였으며, 성능 평가를 위해 수치적 연구를 수행하였다. 제안된 제어시스템의 수치적 연구를 위해 현재 제작된 포스트 붐과 작업 붐의 제원을 이용하여 모델링 하였으며, 적절한 주파수 특성을 가진 하중을 가정하였으며, 최적 제어이론인 PD제어기법인 피드백 제어기법을 적용하여 수치해석을 수행 하였다. 수치해석 결과, 제안된 제어시스템은 L형 붐에 발생되는 유해 진동을 저감시킴을 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 시스템의 진동제어 성능을 입증하였으며, 실제 첨단굴절로봇차에 적용될 경우 점검 시스템의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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LiDAR 센서 활용 객체 인식기술이 적용된 농업용 자율주행 이송 로봇 개발 (Object Recognition Technology using LiDAR Sensor for Obstacle Detection of Agricultural Autonomous Robot)

  • 김종실;주영태;김응곤
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.565-570
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    • 2021
  • 우리나라 농업은 고령화로 인해 인력이 부족해 생산성이 감소하고 있다. 이를 극복하기 위해 농업용 로봇 시장이 빠르게 성장하고 있으며 농업용 로봇의 원격제어와 자율주행에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 농업용 로봇의 외형 및 구조를 설계하고 구동을 위한 장치 및 제어시스템을 구현하였다. LiDAR 센서를 활용, 최적화해 자율주행을 위한 필수 기능인 객체 인식기술을 적용하였다. 이를 통해 농업에서 노동력이 가장 많이 필요한 운송작업의 인건비 절감과 더불어 생산성을 향상 시킬 수 있다.

DirectX를 이용한 원자력발전소 증기발생기 슬러지 제거용 로봇작업의 3차원 Visualization 시스템 개발 (Development of 3d visualization system of sludge lancing system for $\Delta$60 steam generator using directX)

  • 김석곤
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.476-479
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    • 2000
  • 한국전력연구원은 로봇제어기술과 가상현실기술을 접목하는 과정의 일환으로 로봇작업을 3D 그래픽으로 가시화(Visualization) 하는 연구를 수행하고 있다 본 논문에서는 원자력발전소 증기발생기 내부에 발생하는 슬러지를 제거하기 위한 로봇시스템과 그 작업내용의 3차원 Visualization 시스템 개발에 관한 내용을 다룬다. 본 시스템은 Microsoft사의 제작툴인 DirectX를 그래픽엔진으로 사용하였으며 C++로 작성되어있어 매우 개방적인 구조를 가지고 있어 타 분야로의 적용이 용이하다.

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양바퀴 이동로봇의 자세제어에 대한 연구 (A study on the Posture control of a two-wheeled mobile robot)

  • 주진화
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.587-593
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    • 2017
  • 본 논문에서는 로봇제어분야의 이론적인 내용에 대해서 실제 실습교육이 가능한 환경을 구축하는데 따른 애로를 해결하기 위한 하나의 방안을 제시하기 위해서 세그웨이 구조의 양바퀴 이동로봇을 레고(LEGO) 블록을 사용하여 제작하고, 제작된 로봇이 로봇공학 교육의 동적시스템이나 비선형 시스템과 같은 고급제어 이론기술을 적용하는 실습용으로 활용하는 것에 대한 타당성을 제시하기 위하여 로봇이 주행 중에 중력의 변화에 대해서도 균형을 유지하면서 안정된 자세를 취하도록 하는 자세제어에 대한 실험을 수행하고 그 결과를 제시하였다. 로봇의 자세제어 주행 실험은 평면과 경사로에서 각각 수행하였으며, 평면 주행실험에서는 장애물을 인식하고 회피하는 실험을 병행하여 그 결과도 함께 제시함으로써 로봇공학의 고급제어 이론의 실습교육용으로 레고(LEGO) 블록을 이용해서 제작한 로봇이 효과적인 실습도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

셀룰라 신경회로망을 이용한 컬러구분과 로봇경로 계획 (The Color Classification and Robot Path Planning using Cellular Neural Network)

  • 신윤철;이자용;강훈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.266-269
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    • 2001
  • 이미지와 비디오신호 처리는 영상인식에 있어 중요한 요소이다. 셀룰라 신경회로망은 영상과 관련된 분야에서 많이 사용되고 있다. 그 응용분야로서 본 논문에서는 로봇축구에 적용하기 위하여 8색의 컬러구분을 통한 축구로봇의 인식과, 또한 경기장의 격자구조의 분할을 통한 셀간의 이동을 통하여 간단한 경로 이동과 급변하는 환경의 변화에 적응하는 시스템을 구현한다. CNN을 이용한 영상처리에서는 각 셀을 화면상의 각 화소에 대응하고, 셀의 출력의 값을 화소의 값으로 정한다. CNN을 이용한 경로계획에서는 각 셀이 격자구조 경기장의 한 부분이 되고, 정의된 출력의 셀이 로봇이 이동할 목표가 된다.

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분산형 제어구조를 가진 Mobile Manipulator 제어 시스템의 설계 (Design of Distributed Control Architecture for Mobile Manipulator)

  • 황보명;김용석;조영조;유범재;오상록
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.3027-3029
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    • 1999
  • 인간과 함께 협력하는 서어비스 산업에서 요구되는 로봇은 고정된 환경에서 단순 반복 작업을 하는 기존 산업용 로봇의 개념을 뛰어 넘어 변화하는 환경에서 이동하면서 물체 이송 및 조작 기능을 수행하는 작업 형태를 취한다. 일반적으로 서어비스 로봇은 이동 능력과 조작능력이 겸비된 mobile manipulator의 외양을 갖는 것이 가장 응용 분야가 넓다. 이러한 mobile manipulator는 구동 축만 10축 내외가 되므로 축별 서보 제어기와 종류별 센서 제어기들을 분산화 시키는 구조가 신뢰성, 연산 능력의 측면에서 바람직하다. 개방형 구조로써 서보 제어기와 센서 제어기의 결합에 따른 비용 절감을 위하여 저가의 고속 통신망을 사용하고, 제어기 구성 요소들의 수급 다양화와 보수 유지의 간편화를 위하여 개방화된 인터페이스 하드웨어를 채택한다. 또한 자체 동력원에 의해 구동되는 것이 작업범위에 제한을 가하지 않으므로 로봇 제어기가 로봇 내부에 실장되어 오랜 시간 운용 가능하도록 소형화된 구조를 지니도록 설계한다.

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최적화 응용

  • 이민영;이수용
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.18-21
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    • 2011
  • 최적화 이론은 학제적 학문 분야로 경로 선택, 기계 구조 설계, Operational Research 등, 기존의 최적화 응용 분야뿐만 아니라 무선 센서 네트워크, 시스템 모델링 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 이 글에서는 최근 응용 분야에 대한 사례들과 최적화 기법에 대하며 소개한다.

산업용 네트워크와 그 응용

  • 박홍성;권욱현
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.4-18
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    • 1996
  • 본 고에서는 유연 생산 시스템 혹은 통합 생산 시스템에서 원활한 데이터 교환을 보장해 줄 수 있는 개방형인 산업용 네트웍인 MAP, Profibus, FIP, SERCOS, CAN 등의 전송 매체, 물리계층, 데이터 링크 계층과 응용 계층을 중심으로 그 특징을 살펴본다. 이러한 특징들을 살펴봄으로써 각 네트웍이 어떤 용도에 특히 알맞는가를 알 수 있을 것이라 생각된다. 제2장에서는 공장의 계층적 구조를 살펴봄으로써 각 계층에 알맞는 네트웍을 알아보고, 제3장에서는 네트웍 설계시 고려할 내용을 성능을 중심으로 알아본다. 4장에서는 MAP의 각 계층의 기능에 대하여 살펴보며, 5장에서는 필드버스의 특성들을 기술한다. 마지막으로 6장에서는 결론을 기술한다.

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