• Title/Summary/Keyword: 궤적 최적화

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A Study on the Obstacle Avoidance of a Robot Manipulator by Using the Neural Optimization Network (신경최적화 회로를 이용한 로봇의 장애물 회피에 관한 연구)

  • 조용재;정낙영;한창수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.2
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    • pp.267-276
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    • 1993
  • This paper discusses the neural network application in the study on the obstacle avoidance of robot manipulator during the trajectory planning. The collision problem of two robot manipulators which are simultaneously moving in the same workspace is investigated. Instead of the traditional modeling method, this paper processing based on the calculation of joint angle in the cartesian coordinate with constrained condition shows the possibility of real time control. The problem of the falling into the local minima is cleared by the adaptive weight factor control using the temperature adding method. Computer simulations are shown for the verification.

Optimal Trajectory Design of Descent/Ascent phase for a Lunar Lander With Considerable Sub-Phases (Sub-Phase를 고려한 달착륙선의 Descent/Ascent phase 최적 궤적 생성)

  • Jo, Sung-Jin;Min, Chan-Oh;Lee, Dae-Woo;Cho, Kyeum-Rae
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.38 no.12
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    • pp.1184-1194
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    • 2010
  • The descent and ascent phases for a lunar lander are composed of several phases. Accordingly, the constraints and control values adequate for each phase are required in order to generate optimal lander's trajectory. The optimal trajectories for descent and ascent phases are generated by the cost function to minimize fuel consumption & attitude variation rates. In this paper, the optimal control problem to make trajectory uses Gauss pseudo-spectral method which is one of the direct approach method. This problem generates lander's reference trajectory, states and controls.

대전 지상국의 가시성을 고려한 달천이(TLI) 및 달포획(LOI) 기동의 달탐사 최적 궤적 설계

  • U, Jin;Song, Yeong-Ju;Park, Sang-Yeong;Choe, Gyu-Hong;Kim, Hae-Dong;Sim, Eun-Seop
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2009.10a
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    • pp.40.2-40.2
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    • 2009
  • 이 연구에서는 달천이(TLI: Trans Lunar Injection) 및 달포획(LOI: Lunar Orbit Injection) 기동 시 대전 지상국의 가시성을 고려한 최적의 임무를 설계하였다. TLI 기동은 탐사선이 지구 주차궤도에서 지구-달 천이궤적으로 진입하기 위하여 주어지는 기동이며, LOI 기동은 탐사선이 지구-달 천이궤적에서 달의 중력권으로 진입하기 위하여 주어지는 기동이다. TLI 및 LOI 기동 시 대전 지상국에서의 가시성의 확보는 실제적인 미래 한국의 달 탐사를 대비하였을 때 중요한 요소이다. 따라서 이 연구에서는 TLI 및 LOI 기동 시 대전 지상국에서의 가시성을 모두 고려하여, 최소연료로 지구 주차궤도에서 달 임무궤도 진입까지의 모든 단계에 대해 임무설계를 실시하였다. TLI 및 LOI 기동 시 추력은 순간 추력(Impulsive thrust)로 가정하였으며, KSLV-II 발사체의 성능을 적용하여 설계하였다. 임무 설계 시 태양, 지구, 달의 섭동력을 고려한 N체 운동 방정식을 탐사선에 적용하였으며, 지구의 비대칭 중력장, 태양 복사압, 달의 J2 섭동에 의한 영향도 고려하였다. JPL의 정밀 천체력인 DE405를 사용하였고, 상용 소프트웨어인 SNOPT(Spares Nonlinear OPTimizer)를 이용하여 비행 궤적의 최적해를 도출하였다. 임무 설계 결과를 통해, 대전 지상국의 가시성을 고려한 TLI 및 LOI 기동의 크기에 의한 임무설계의 분석을 수행하였다. 또한 최적화된 달 탐사 임무의 단계별 기동의 크기와 지구-달 천이 궤적의 형상 및 다양한 임무 요소들의 해석을 도출하였다.

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An External Shape Optimization Study to Maximize the Range of a Guided Missile in Atmospheric Flight (대기권을 비행하는 유도 미사일의 최대 사거리 구현을 위한 외형 형상 최적화 시스템 연구)

  • Yang, Young-Rok;Hu, Sang-Bum;Je, So-Yeong;Park, Chan-Woo;Myong, Rho-Shin;Cho, Tae-Hwan;Hwang, Ui-Chang;Je, Sang-Eon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.6
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    • pp.519-526
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    • 2009
  • This paper describes a research result of a external shape optimization study to maximize the range of the guided missile with canards and tailfins in atmospheric flight. For this purpose, the external shape optimization program which can enhance the range of a missile was developed, incorporated with the trajectory analysis and the optimization technique. In the trajectory analysis part, Missile DATCOM which utilizes the semi-empirical method was directly connected to the trajectory code to supply the aerodynamic coefficients efficiently at every time step. In the gliding flight trajectory after apogee, a maximum $C_L/C_D$ trim condition calculation module was attached under the assumption of the missile continuously flying at maximum $C_L/C_D$ condition. In the optimization part, a Response Surface Method(RSM) was adopted to reduce the computing time.

Symmetry-Based Data-Driven Method for Efficiently Handling Juggling Motion in Virtual Environments (가상환경에서 저글링 움직임을 효율적으로 처리하기 위한 대칭기반 데이터-드리븐 기법)

  • Min Ji Kim;Jong-Hyun Kim
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2024.01a
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    • pp.367-370
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    • 2024
  • 본 논문에서는 데이터-드리븐 기법을 이용해 가상환경에서 사용자의 동작에 따라 아바타의 저글링 움직임을 자연스럽게 처리할 수 있는 방법을 제안한다. 사용자의 저글링 동작 정보를 이용하여 아바타의 움직임을 제어할 뿐만 아니라 가상 공의 궤적을 실시간으로 표현할 수 있다. 이 과정에서 사용자의 손위치 정보를 모두 활용하는 것이 아닌, 한 쪽 손의 데이터를 기반으로 다른 쪽 손의 궤적을 합성한다. 또한 계산량이 큰 물리 기반 최적화 과정이 아닌, 상대적으로 경량화된 기법인 포물선 운동을 활용해 가상 공의 궤적으로 실시간으로 표현할 수 있는 결과를 보여준다.

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Robust Object Tracking based on Weight Control in Particle Swarm Optimization (파티클 스웜 최적화에서의 가중치 조절에 기반한 강인한 객체 추적 알고리즘)

  • Kang, Kyuchang;Bae, Changseok;Chung, Yuk Ying
    • The Journal of Korean Institute of Next Generation Computing
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    • v.14 no.6
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    • pp.15-29
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    • 2018
  • This paper proposes an enhanced object tracking algorithm to compensate the lack of temporal information in existing particle swarm optimization based object trackers using the trajectory of the target object. The proposed scheme also enables the tracking and documentation of the location of an online updated set of distractions. Based on the trajectories information and the distraction set, a rule based approach with adaptive parameters is utilized for occlusion detection and determination of the target position. Compare to existing algorithms, the proposed approach provides more comprehensive use of available information and does not require manual adjustment of threshold values. Moreover, an effective weight adjustment function is proposed to alleviate the diversity loss and pre-mature convergence problem in particle swarm optimization. The proposed weight function ensures particles to search thoroughly in the frame before convergence to an optimum solution. In the existence of multiple objects with similar feature composition, this algorithm is tested to significantly reduce convergence to nearby distractions compared to the other existing swarm intelligence based object trackers.

상태 의존 Riccati 방정식 기법을 이용한 우주 발사체의 궤적 최적화

  • Eun, Yeong-Ho;Park, Sang-Yeong
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2011.04a
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    • pp.24.3-24.3
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    • 2011
  • 우주발사체를 이용하여 인공위성을 궤도에 올리는 문제에서 가장 중요시해야 할 부분은 임무의 성공, 즉 정밀한 궤도 진입이다. 이것이 만족되어졌을 때, 비용의 최소화 또한 설계 시 중요한 고려사항이 된다. 이 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위해선 최적 제어 전략이 필요한데, 통상적으로 이 과정은 발사 전에 최적화 기법 등을 이용하여 계산되고 검증된다. 그러나 기존의 최적화 기법은 대부분 선형 시스템에 적합한 기법들 이고, 우주발사체와 같이 매우 복잡하고 강한 비선형을 가진 운동방정식을 최적화 하려면 많은 계산이 소요된다. 계산 소모 시간을 줄이기 위해서는 선형화 등의 기법이 사용되는데, 그러한 경우 최적 해에 대한 신뢰도가 낮아질 수밖에 없다. 이 논문에서는 그러한 문제를 해결하기 위해 최근 활발히 연구되고 있는 비선형 최적화 기법인 상태 의존 Riccati 방정식 기법 (SDRE)을 이용하여 인공위성을 주어진 궤도에 진입시키는 우주발사체의 최적궤도를 계산하였다. 또한 Hamiltonian 을 이용하여 산출된 궤도의 최적성을 보이고, 목표한 궤도와의 비교를 통해 제어기의 정밀성을 확인하였다.

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