• 제목/요약/키워드: 기구학적 제어

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퍼지추론을 이용한 이동로봇의 백스테핑 제어기 성능개선 (Performance Improvement for Back-stepping Controller of a Mobile Robot Based on Fuzzy Systems)

  • 박재훼;진태석;이만형
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권5호
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    • pp.308-316
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    • 2003
  • 이 논문은 퍼지 시스템을 기반으로 하여 이동로봇의 제적제어에 대하여 기술한다. 기존의 백스텝핑 (back-stepping) 제어기는 이동로봇의 동역학과 기구학을 모두 포함하여 제어기를 구성하였다. 그러나 기존의 back-stepping 제어기는 기구학적 제어기에서 생성되는 속도 명령에 의해서 많은 영향을 받는다. 기존의 back-stepping 제어기의 성능을 증가 시키기 위해서 본 논문에서는 비선형 제이기로 많이 사용되고 있는 퍼지 시스템을 사용하였다. 본 논문에서는 back-stepping 제어기의 새로운 속도명령을 퍼지 추론을 통하여 생성하였다. 퍼지 규칙은 기구학적 제어기의 개인을 설정하기 위해서 설정하였으며, 퍼지 추론을 통하여 새로 생성된 속도명령은 기준명령의 변화를 고려하여 생성되었다. 그리고 수치실험을 통하여 기존의 back-stepping 제어기 보다 제안된 방법이 우수함을 증명하였다.

여유 자유도를 갖는 로보트의 기구학적 제어방법 연구를 위한 시뮬레이션 프로그램의 개발 (Development of software for the kinematic control of redundant manipulators)

  • 이경주;서일홍;김경기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.326-330
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    • 1986
  • Some of computational algorithms for the kinematic control of redundant manipulators are investigated and analyzed by extensive computer simulations.

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Pirn Winder의 권취형상에 대한 기구학적 제어알고리즘 개발

  • 정원지;최영휴;김광영;김종수;박대원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.336-341
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    • 1995
  • 종래의 Cam 구동방식 Pirn Winder에서는 낮은 권취속도와 만권시 권취 Bobbin이 Cradle에서 이탈될 때 권취 Yarn의 대량손실, Pirn 형성시 사층의 붕괴에 따른 과다권취등 기술적 난제가 대두되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 구미선진국에서는 Micom 제어 Pirn Winder가 개발되었다. 국내에서는 이 기계를 전량 수입에 의존하고 있어 수입 대체가 시급하지만 선진국의 기술보호주의 때문에 기술도입도 어려운 실정이다. 본 논문에서는 Micom제어 Pirn Winder에서 기본적으로 사층이 무너지지않기 위한 권취량, Traverse속도, 사속(Yarn Speed), 스핀들의 각속도 등을 결정함으로써 기구 학적 제어를 할 수 있는 알고리즘을 제시하고 컴퓨터 모사실험을 통하여 타당성을 보였다.

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로봇과 포지셔너 시스템의 특이성 분석과 여유 자유도 제어 (Analysis of singularity and redundancy control for robot-positioner system)

  • 전의식;장재원;서일홍;오재응;염성하
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1252-1264
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    • 1988
  • 본 연구에서는 실제 산업현장에서 이용되고 있는 5자유도의 수직 다관절형 로 봇과 2자유도의 포지셔너를 하나의 기구학적 모델로 모델링하여 기구학적 해석을 하고 이때 발생하는 여유자유도제어 및 그 타당성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 먼저 역기구학적 해를 여유자유도인 포지셔너의 틸팅(tilting) 관절각을 고정한 후 6자유도 의 로봇으로 모델링하여 해석적으로 구하는 방법을 제시하고, Jacobian행렬을 통해 특 이상태를 분석하고자 한다. 또한 여유자유도가 특이성회피를 목적으로 하는 R-P 시 스템의 작업성능에 어떠한 영향을 미치는가를 알기 위해 역기구학적 해로부터 구한 각 관절각을 Jacobian 행렬을 이용하는 조작성지수식에 대입하여 조작성지수를 얻고, 이 조작성지수의 등고선그래프로부터 높은 작업성능을 갖는 여유자유도 각을 구하고자 한 다. 아울러, 주작업 및 특이성회피를 목적으로 하는 부작업을 만족시키는 여유자유 도 제어방법의 경우에 높은 작업성능을 갖는 방향으로 관절각이 변화하는지를 역기구 학적 해만을 이용한 경우와 비교 검토하고자 한다.

6자유도 병렬형 로봇 메니퓰레이터의 기구학적 해석 (A Study on the Kinematic Analysis of a 6-DOF Parallel Robot Manipulator)

  • 류길하;조병관
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.149-156
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    • 1995
  • 본 연구의 목적은 6자유도를 가진 병렬형 메니퓰레이터의 기구학적 해석을 하는데 있다. 일반적인 산업용 로봇의 구조는 링크가 직렬로 연결된 형상을 하고 있으며 이러한 형태는 넓은 작업공간의 확보와 유연성이 뛰어난 장점이 있는 반면에 각 링크의 오차가 메니퓰레이터의 끝단에서 누적되어 나타나게 되고 구동렬이 증가하게 되는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 정밀한 위치제어가 필요한 경우에는 병렬형 형태의 링크를 지닌 구조를 사용하고 있다. 병렬형 메니퓰레이터의 역기구학적 해석은 비교적 단순한 데 반하여 정기구학적 해 석은 비선형 방정식의 형태로 나타나며 해석적으로 그 해를 구하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 6자유도를 지닌 병렬형 메니퓰레이터의 기구학적 해석을 수행하였으며 예제를 통하여 검정하였다.

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로보트와 POSITIONER 시스템의 분석과 제어 (Analysis and Control for Robot - Positioner Systema)

  • 전의식;장재원;염성하
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.36-40
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    • 1987
  • 현재 사용되고 있는 작업방식은 로봇과 positioner의 상대적인 위치 및 자세설정에 의하여 작업효율 및 성능향상을 꾀할 수 있음에도 불구하고 비효율적인 방법으로 사용하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법중의 하나로 로보트와 positioner시스템을 하나의 기구학적 모델로 제어하는 방법이 제시된 바 있다. 상기의 연구에서는 로보트와 positioner(이하 R-P 시스템)간의 협조 제어가 여유자유도제어 방법을 이용하여 가능한 것임을 보였다. 그러나 용접작업과 같은 positioner 위에서의 연속경로 작업에 있어서는 작업공간과 특이성(singularity) 등에 관련된 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특이성은 외부의 물리적인 제약이나 로보트의 기하학적 구조의 문제로 발생될 수도 있는데 이때 자유도의 손실을 유발하므로 임의의 원하는 방향으로 움직일 수 없게 된다. 이러한 면에서 R-P 시스템의 조작 성능 평가가 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 실제 산업현장에서 이용되고 있는 5 자유도를 갖는 수직 다관절형 로보트와 positioner에 대하여 협조 제어 방법을 검토한다. 그리고 작업공간 내의 조작성능평가를 위하여 Jacobian 행렬을 이용한 조작성지수를 위하여 Jacobian 행렬을 이용한 조작성지수를 도입하고 주어진 작업단면에 대한 이들의 분포를 등고선 그래프로 시각화 한다. 또한 조작성지수를 최대화 하는 알고리즘을 R-P 시스템에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검토한다

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디그레시브 펀 권사(Degressive Pirn Winding)를 위한 기구학적 권사 제어 알고리듬에 관한 연구 (A Study on the Kinematic Winding Control Algorithm for Degressive Pirn Winding)

  • 최영휴;정원지;김광영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.133-139
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    • 2003
  • Direct motor-driven winding has been increasingly applied in winding machinery. However, it is necessary to analyze the kinematics of winding prior to developing the winding control algorithm, because direct motor-driven winding machine should be operated in accordance with the pre-determined kinematic information for the winding control. This paper presents the kinematics of the degressive winding method and its kinematic winding control algorithm in order to wind the required volume of a pirn package in a desired shape. The proposed algorithm can give the appropriate yarn speed, traverse speed, and the spin speed of the spindle at every traverse stroke, which are utilized for controlling the spindle motor and traverse motor of the winding machine. Computer winding simulations showed that the proposed algorithm is successful in the degressive pirn winding.

경사감소학습을 이용한 이동로봇의 적응 PD 제어 방법 (An Adaptive PD Control Method for Mobile Robots Using Gradient Descent Learning)

  • 최영규;박진현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1679-1687
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    • 2016
  • 이동로봇은 유연한 생산시스템이 필요한 산업현장에서 유용하게 사용된다. 이동로봇이 생산부품과 같은 기계적 부하를 싣고 정해진 경로를 따라 정확히 이동하여야 하며 통상 기구학적 제어기가 사용되고 있다. 그러나 부하가 매우 크고 비선형 마찰도 클 경우, 기구학적 제어기로 만족할 만한 제어성능을 기대할 수 없어서 동적 제어기가 연구되고 있다. 기존의 동적 제어기는 부하의 무게와 위치를 정확히 알아야 한다는 조건이 있다. 그러나 실제 기계적 부하는 빈번히 변하고 정확히 알 수 없으므로 기존의 동적제어기 성능에 한계가 있다. 따라서 기계적 부하를 정확히 알지 못해도 이동로봇의 동적제어가 작동하도록 경사감소학습을 이용하여 적응 PD 제어 방법을 본 논문에서 제안하였다. 여러 가지 부하 변동 조건하에서 다양하게 시뮬레이션 하여 본 논문의 적응 PD 제어 방법이 기존의 방법보다 폭넓은 수렴영역을 가지고 있음을 확인하였다.

자전거 주행제어에 관한 연구 (A study on a Bicycle drive Control)

  • 김준수;이준희;김관형;이형기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.609-610
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    • 2011
  • 최근 친환경 생활이 강조되는 오늘날, 자전거(bicycle) 이용자 수가 급격히 늘어나고 있다. 때문에 2륜 자전거의 무인화 및 다양한 기구학적 재해석과 구조학적 재해석을 시도하고 있으며 공학적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 복잡한 2륜 자전거의 복잡한 동역학 방정식을 분석한 결과 인버터 팬들럼 모델과 유사한 점을 수학적 전개를 통하여 알 수 있었다. 이렇게 근사화된 방정식 모델을 바탕으로 비선형 제어 알고리즘을 통하여 비선형 제어기를 설계하여 2륜 자전거의 주행 안정성에 대한 진행속도와 조향각(steering angle) 제어에 대한 상관관계에 대한 연구를 시뮬레이션을 통하여 결과를 분석하고자 한다. 이러한 분석을 통한 2륜 자전거의 자세제어를 통하여 기타 로봇의 자세제어 및 다양한 시스템에 적용 가능성을 제시하고자 한다.

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캠식 도비기구의 구동 Mechanism해석 (Analysis of Driving Mechanism for a Cam Type Dobby System)

  • 신재균;이상춘;이삼동
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.155-158
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    • 2001
  • Cam 식 도비기구는 최대 16매의 종광(Heald)을 장착하여, 젯트 직기 등에서의 개구를 만들어 내기 위한 개구기구(Shedding Mechanism)이다. 일반적으로 Cam식 도비기의 기구학적인 구조는 2열의 페그 홀(peg hole)을 가진 문반바(Pattern chain bar)로 이루어진 제어 기구부와 구동 Cam으로부터 종광틀까지에 이르는 구동 기구부의 둘로 나누어 생각할 수 있다[1]. (중략)

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