• 제목/요약/키워드: 굴삭로봇

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실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동 산출을 위한 요소기술 선정방안에 관한 연구 (A Study on the Selection of key Enabling Technologies for Automation of Real-time Ground Shape Recognition and Soil Volume Estimation)

  • 유병인;안지성;오세욱;한승우;김영석
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.347-352
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    • 2007
  • 건설 산업의 숙련공 부족현상, 고령화 문제, 임금 상승으로 인한 채산성 악화, 품질의 균일성 및 안전성 확보 등은 향후 국내 건설 산업이 해결해야 할 당면 과제이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 기술적인 접근방법으로써 국${\cdot}$내외에서는 건설 자동화에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 최근 국내에서는 토공사 작업의 안전성을 확보하기 위해 백호(backhoe)를 대상으로 지능형 굴삭로봇을 개발하기 위한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 지능형 굴삭 로봇을 개발하기 위해 필수적으로 요구되는 기반기술 중 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동산출을 위한 최신 요소기술을 분석하고 최적 대안을 제시하였으며, 이를 위해 국내외 문헌고찰 및 다양한 최신요소 기술의 분석을 통해 지반형상을 실시간으로 인식할 수 있는 5가지 요소기술들에 대한 분석을 선행하였다. 또한 로컬영역의 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동 산출을 위해 3차원 모델링 장비가 갖추어야할 주요 고려요소를 분석하고, AHP 기법을 이용하여 주요 고려요소별 가중치를 산정하고 각 요소기술별 선호지수를 도출하였다. 도출된 선호지수를 바탕으로 최신 요소기술 간의 우선순위를 선정함으로써 3차원 모델링 장비에 적용 가능한 최적 대안을 선정하였다.

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적응슬라이딩 모드 제어기를 이용한 공압굴삭기 시스템의 위치 제어 (Position Control of the Pneumatic Excavator System Using Adaptive Sliding Mode Controller)

  • 임태형;천세영;양순용;최정주
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.82-87
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    • 2007
  • Excavator has been used in wide field since the attachment in the end effect can be changeable according to the purpose of working. However, efficiency of work using excavator mainly depends on an operator's ability. For the purpose of improving the efficiency of work and reducing the fatigue of operator, the automatic excavator system has been researched. In this paper, the tracking control system of each links of excavator is designed before developing the automatic excavator system. In order to apply the tracking control system, the pneumatic excavator system is developed and the tracking control system is applied. For designing the tracking control system, the adaptive sliding mode control algorithm is proposed. The performance of the proposed control system is evaluated through experiments using the pneumatic excavator system.

지능형 굴삭시스템 개발;연구단 소개 (Development of Intelligent Excavating System;Introduction of research center)

  • 서종원;박창우;장달식
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.197-204
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    • 2007
  • 현재 건설산업 현장에서 나타나는 숙련공 부족 현상, 고령화 문제, 안전상의 문제로 인한 노무 생산성 저하, 임금 상승으로 인한 채산성 악화, 품직 확보의 어려움 및 시공기술 경쟁력의 약화는 국내 건설산업이 해결해야 할 필수적인 당면과제이다. 한편 위험${\cdot}$유해한 작업환경에서 운용되는 토공장비나 매립지에서의 다짐 및 복토공사, 지뢰 및 폭탄 등에 의한 폭발의 위험이 있는 장소에서의 토공작업, 극한지 공사와 같은 환경에서의 공사수요도 점차 늘어가고 있다. 이와 같은 상황에서 토공의 생산성, 품질 및 안전도를 확보하기 위해서는 지능화된 자동화 장비를 이용하여 효율적으로 작업을 수행할 수 있도록 해야 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 지능형 굴삭시스템의 개발을 통하여 작업현장의 안전성을 제고하고 품질, 생산성 및 채산성을 향상시키고 선진외국에 비해 보다 진보되고도 경제성 확보가 가능한 건설 자동화 기술의 구현과 기술개발을 통해 국내 건설산업에 있어 새로운 Market Sector의 창출하고자 한다.

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자동화 토공을 위한 작업환경 모델링 및 굴삭기 이동계획 (Work Environment Modeling and Excavator Moving Plan for Automated Earthworks)

  • 김성근;조예원;김하열;옥종호
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.343-346
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    • 2007
  • 최근 제조업의 자동화 및 로봇기술의 발전은 건설업에서 고도의 자동화 기술이 매우 유용할 수 있음을 보여주고 있다. 그러나 첨단기술의 일부만이 건설업에 적용되고 있는데 이것은 작업의 위치가 수시로 변경되고 재료, 장비 및 작업자가 항상 움직이는 건설현장의 특성 때문이다. 단지개발과 같은 토공작업은 매우 반복적이고 지루한 작업이며 많은 건설장비가 필요한 작업이기 때문에 자동화 기술을 적용하기에 좋은 후보분야이다. 본 논문에서는 자동화 토공을 위하여 옥트리 모델을 이용하여 작업환경을 모델링하고 효과적인 굴삭기 플랫폼 이동계획을 생성하는 방법을 제시하고 있다. 굴삭기 플랫폼의 이동경로를 생성하기 위하여 숙련된 작업자와 공사관리자의 노하루를 제안된 토공작업계획 모델에 반영하였다.

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굴삭기 부품 용접 자동화라인의 셀생산방식 적용을 위한 시뮬레이션 연구 (A Simulation Study on the Application of Cellular Manufacturing System in the Automated Welding Line Producing Excavator-parts)

  • 김혜정;이승우;문덕희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.93-100
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    • 2013
  • 다품종 소량생산이 보편화 되면서 하나의 생산라인에서 여러 종류의 제품을 교대로 생산하는 혼류생산방식이 보편화 되었다. 하지만 흐름라인 방식의 혼류생산에서는 필연적으로 작업장 간의 공정시간 불균형이 존재한다. 따라서 이러한 공정불균형에 의한 대기의 낭비를 최소화하기 위하여 기존의 흐름생산방식에서 셀생산방식으로 전환하는 시도가 빈번하게 발생한다. 본 논문에서는 굴삭기 부품을 생산하는 혼류흐름라인 방식의 자동화 로봇 용접라인을 FMC 개념의 직선형 셀방식으로 전환하는 과정에서 타당성 검토를 위해 시뮬레이션을 수행한 사례연구 결과를 소개한다. 분석결과 26.7%의 생산량 증가와 55% 이상의 리드타임 감소효과가 예상되었다. 또한 향후 제품 생산비율의 변화에 따른 민감도분석을 수행하였다.

굴삭기 주행 시뮬레이터를 위한 통합 프로그램 (An integrated program of driving simulator for excavators)

  • 유창훈;손권
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.716-719
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    • 1997
  • An integrated program of driving simulator has been developed for excavators using the Motif, OpenGL, and C compiler. The developed program not only offers a GUI but also covers graphic algorithms, therefore, the user can easily run the driving simulator whose components include a simplified visual graphics system. Several graphics technique are combined and applied to the simulator program in order to increase the speed of graphical representation, which access computer memories, mix 2D models with 3D ones, and use the basic position detection method. A text format environment file has been utilized for organizing more flexible driving circumstances.

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적응제어 기법을 이용한 필드 로봇의 궤적 추종에 관한 연구 (A Study on Trajectory Tracking of Field Robot using Adpative Control)

  • 서우석;김승수;양순용;이병룡;안경관
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.496-499
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    • 1997
  • Field robot represented by excavator can be applied for various kinds of working in manufacturing, construction, agriculture etc. because of the flexibility of its multi-joint mechanism and the high power of hydraulic actuators. In general, the dynamics of field robot have strong coupling, various kinds of non-linearity, and time-varying parameters according to working conditions. Therefore, it is very difficult to describe the system well, and design controller systematically based on its model. This paper established the mathematical model of field robot driven by electro-hydraulic servomechanism and constructed the adaptive control system robust to external load variations. The proposed control system for the field robot was evaluated by the computer simulation and the performance results of trajectory tracking were compared with that of PID control system.

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유압 굴삭기의 궤적 추종을 위한 강인 제어 (Robust Control of Trajectory Tracking for Hydraulic Excavator)

  • 최종환;김승수;양순용;이진걸
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.22-29
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    • 2004
  • This paper studies the coordinated trajectory control of an excavator as a kind of robotic manipulators driven by hydraulic actuators. Hydraulic robot system has many non-linearity in dynamics and kinematics, and strong coupling among joints(or hydraulic cylinders). This paper proposes a combined controller frame of the adaptive robust control(ARC) and the sliding mode control(SMC) for the trajectory tracking control of the excavator to preserve the advantages of the both methods while overcoming their drawbacks, namely, asymptotic stability of adaptive system for parametric uncertainties and guaranteed transient performance of sliding mode control for both parametric uncertainties and external disturbance. The suggested control technique is applied for the tracking of a straight-line motion of end-effector of manipulators, and through computer simulations, its trajectory tracking performances and the robustness to payload variation and uncertainties are illustrated.