• 제목/요약/키워드: 다중 물체 접촉

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접촉 마찰을 고려한 다중 로봇 시스템의 조작도 해석 (Dynamic Manipulability for Cooperating Multiple Robot Systems with Frictional Contacts)

  • 변재민;이지홍
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권5호
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    • pp.10-18
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    • 2006
  • 본 논문에서는 다중 로봇 시스템에서 물체와 로봇 팔끝 간에 접촉 마찰이 존재할 때 이 로봇 시스템의 조작도를 해석하는 새로운 방법을 제안한다. 로봇이 물체를 떨어뜨리지 않고 잡고 있으려면, 로봇이 물체에 가하는 힘 벡터가 friction cone 내부에 존재 해야만 한다. 이러한 friction cone 내부를 나타내는 식은 일반적으로 비선형 형태로 되어 있기 때문에 기존의 조작도 분석 방법에 이 식을 구속 조건으로 적용하기가 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 이러한 friction cone 내부를 다각뿔로 근사함으로써 선형적인 구속 조건으로 표현하였다. 또한 선행 연구에서 찾지 못했던 부분을 새롭게 찾아내었다. 그리고 다중 로봇 시스템에 조작도를 나타내는 물체 중심의 가속도를 구하기 위해서, 먼저 선형계획법을 통해서 허용 가능한 토크의 영역을 구하였다. 이 토크의 영역을 선형 변환을 통해 최종적으로 물체의 최대 가속도의 영역을 구하였다. 본 방법의 타당성을 입증하기 위해서 두 대로 구성 된 다중 로봇 시스템과 PUMA560 로봇 시스템에 적용하였다.

심해저 파이프라인과 굽힘 제한 장치의 다중물체 접촉 해석을 통한 구조 최적설계 (Multi-Body Contact Analysis and Structural Design Optimization of Bend Restrictors for Subsea Pipelines)

  • 노정민;하윤도
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권4호
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    • pp.289-296
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    • 2018
  • The offshore subsea platforms are connected to subsea pipelines to transport gas/oil from wells. The pipe is a multilayered structure of polymer and steel for compensating both flexibility and strength. The pipe also requires reinforcement structures to endure the extreme environmental conditions. A vertebrae structure of bend restrictors is one of the reinforcement structures installed to protect the subsea pipe from excessive bending deformations. In this study, structural behaviors of the subsea pipeline with bend restrictors are investigated by the multi-body contact analysis in Abaqus 6.14-2. Contact forces of each bend restrictor extracted from the multi-body contact analysis can be boundary conditions for topology design optimization in Altair Hyperworks 13.0 Hypermesh-Optistruct. Multiple design constraints are considered to obtain a manufacturable design with efficient material usage. Through the multi-body contact analysis with optimized bend restrictors, it is confirmed that the bending performance of the optimized design is enhanced.

다중카메라 기반의 특정객체 추적시스템의 설계 및 구현

  • 민병묵;이광형;민소연
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.465-468
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    • 2009
  • 본 논문은 박물관이나 고가의 물품을 판매하는 곳에서 특정한 객체를 감시하고, 특정 객체의 도난을 방지하기 위하여 다중카메라를 설치하여 카메라 상호간의 정보를 교환함으로써 움직이는 객체를 추출하고 추적하는 시스템의 구현이다. 감시대상이 되는 객체의 상단과 정면에 카메라를 설치하여 움직임 객체가 감시대상 객체에 접촉하게 되면 두 대의 카메라가 동시에 움직임 객체를 추출하고 추적하게 된다. 먼저 정면의 카메라는 움직임 물체의 얼굴부분을 캡춰하고 지속적으로 얼굴영역을 확대 / 캡춰하면서 추적을 시작한다. 상단의 카메라는 많은 객체들의 움직임 속에서 특정한 객체만을 추적할 수 있으며, 추적은 방향예측을 통하여 수행하고 객체의 특징정보를 저장한다. 저장된 특징정보는 카메라의 범위를 벗어났을 때 인접한 카메라에 정보를 전송하고 지속적인 추적이 이뤄질 수 있도록 한다.

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접촉력에 따라 변하는 Tactile 영상의 퍼지 융합을 통한 인식기법 (Recognition of Tactilie Image Dependent on Imposed Force Using Fuzzy Fusion Algorithm)

  • 고동환;한헌수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.95-103
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    • 1998
  • 접촉센서가 제공하는 tactile영상을 이용하여 접촉면의 형태를 인식할 때 영상의 모양은 접촉면에 가해지는 힘의 크기에 따라 변화된다. 따라서 많은 노력에도 부루하고 tactile 센서만을 이용하여 접촉면의 형태를 완전히 인식하는 것은 매우 어려운 일로 인식되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 tactile 영상이 얻어지는 때의 힘을 동시에 측정하고 힘에 따라 변화하는 영상의 모양을 퍼지융합 알고리즘을 이용하여 인식하는 방법을 제안한다. 접촉센서의 tactile 영상은 eigen vector해석 방벅을 적용하여 장축과 단축의 길이로 표현된다. 이들은 접촉 시에 가해지는 힘의 분포에 따른 경계선의 변호를 측정하여 만들어진 소속함수에 의해 퍼지화되며 Averaged Minkowski's distance를 이용하여 융합된다. 제안된 알고리즘은 다중센서시스템에 구현하여 실험하였으며 측정 시에 가해지는 힘의 크기 및 측정면의 종류에 고르게 86% 이상의 인식률을 보여 주었다. 제안된 알고리즘은 복수개의 손가락을 갖는 로봇의 손에 구현하면 작은 힘에도 변형되는 물체의 정밀한 조자이나 인식에 응용될 수 있다.

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다물체 페리다이나믹 해석을 위한 MPI-OpenMP 혼합 병렬화 (MPI-OpenMP Hybrid Parallelization for Multibody Peridynamic Simulations)

  • 이승우;하윤도
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.171-178
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    • 2020
  • 본 연구에서는 다물체 페리다이나믹 해석 코드의 MPI-OpenMP 혼합 병렬화를 수행하였다. 페리다이나믹 해석 모델은 복잡한 동적파괴 거동 및 불연속 특성을 모사하는데 적합하지만, 비국부 영역을 통한 절점 간 상호작용을 계산하기 때문에 유한요소 모델에 비해 계산 시간이 많이 소요된다. 또한 다중적층구조물의 다물체 페리다이나믹 해석에서 추가된 비국부 접촉 모델과 가상 층간 결합 모델을 통한 여러 물체 간 상호작용으로 계산 부담이 증가한다. 더불어 고속 충돌 파괴와 같은 복잡한 동적 파괴 거동 해석을 위해 세밀한 절점 간격과 작은 시간 간격이 요구되기 때문에 코드 최적화와 병렬화를 통한 고성능 해석 코드 개발이 필수적이다. 해석 코드는 Intel Fortran MPI compiler와 OpenMP를 사용하여 개발되었으며, 한국과학기술정보원(KISTI)의 슈퍼컴퓨팅센터 누리온(Nurion)으로 실행되었다. 다물체 해석 코드를 최적화하기 위한 핵심 요소들을 분석하고, 모델 의존성 발생 서브루틴 분석 및 프로세스 통신 데이터 분별을 통해 MPI-OpenMP 혼합 병렬 처리 구조를 적용하였다. 다물체 충돌 파괴 현상 시뮬레이션을 통해 개발된 병렬 처리 코드의 성능을 확인하였다.

RFID시스템에서 충돌 트리 기반 충돌방지 알고리즘 (Collision Tree Based Anti-collision Algorithm in RFID System)

  • 서현곤
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권5호
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    • pp.316-327
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    • 2007
  • RFID는 RF신호를 이용하여 물체를 식별하는 가장 유망한 미래의 비접촉 기술이다. RFID 리더의 식별영역에 여러 개의 태그가 있는 경우, 리더의 질의에 대하여 모든 태그들이 동시에 응답을 하기 때문에 충돌이 발생되어 태그를 식별할 수 없게 된다. RFID에서 다중 태그 식별문제는 아주 중요한 핵심 기술로 이것을 해결하기 위해 슬롯기반 알로하 알고리즘, 트리 기반 알고리즘 등과 같은 충돌 방지 알고리즘이 제안되었다. 본 논문에서는 RFID 시스템에서 충돌 트리를 이용한 충돌트리 기반 충돌 방지알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 효과적인 충돌 방지 메커니즘을 제공하며 메모리래스 알고리즘이다. 제안하는 충돌트리는 다중 태그 식별문제를 해결하기 위한 메커니즘으로 리더와 태그사이 질의와 응답과정에서 만들어진다. 리더가 k 비트로 구성된 프리픽스를 질의하면, 태그는 자신의 식별자와 프리픽스를 비교 하여 일치할 경우 식별자의 K+1 비트에서 마지막 비트까지 리더에게 전송한다. 시뮬레이션 결과에 따라 제안하는 충돌 트리 기반 충돌 방지 알고리즘이 기존의 트리 워킹 알고리즘이나 쿼리 트리 알고리즘보다 좋은 성능을 보임을 알 수 있다.