• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.507-514
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• 2022

가정에서 사람을 보조하기 위해 이동과 작업이 모두 가능한 모바일 매니퓰레이터의 필요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 크기가 작고 낮은 가격으로 구성할 수 있는 모바일 매니퓰레이터를 개발하기 위해 모바일 로봇에 탑재할 수 있는 소형 매니퓰레이터 시스템을 개발하였다. 개발한 매니퓰레이터는 4자유도를 가지며, 끝단에 그리퍼와 카메라를 부착하여 물체의 인식과 인식한 물체에 대한 작업 수행이 가능하다. 개발한 매니퓰레이터는 수직 방향의 선형 이동이 가능하여 상대적으로 높이 위치한 사람의 손에 물건을 전달하거나 협업을 수행하는 데 유리하다. 개발한 매니퓰레이터의 4자유도 동작을 위한 4개의 액츄에이터를 매니퓰레이터의 베이스에 가깝게 배치하고 매니퓰레이터의 회전 관성을 줄임으로써 매니퓰레이터의 작업 중 안정성을 높이고 모바일 매니퓰레이터의 전복 위험을 낮추었다. 개발한 매니퓰레이터의 끝단에 위치한 카메라에서 RGB 영상을 획득하고 영상처리를 통해 물체를 인식하여 목표한 위치로 옮기는 픽 앤 플레이스 동작을 시험하였으며 로봇의 작업영역(workspace) 내에서 성공적으로 동작함을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.285-285
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• 2004

본 논문에서는 유연 공구 홀더를 가진 다관절 매니퓰레이터 로봇을 이용한 디버링 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 로봇을 이용한 디버링 작업에서 버 공구(Rotary file)의 강성과 로봇의 강성으로 인해 작업 시 발생할 수 있는 각종 오류를 방지할 수 있는 소형의 3자유도 유연 공구 홀더(Flexible Tool Holder)를 개발하여 이에 대한 분석을 하였다. 개발한 유연 홀더를 새로운 구조의 다관절 로봇 매니퓰레이터를 이용하여 디버링 시험을 수행하였다.(중략)

• 제어로봇시스템학회지
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• 제2권5호
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• pp.17-25
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• 1996

본 기고에서는 원자력용 원격매니퓰레이터의 세계적인 개발 동향, 이들 매니퓰레이터의 원자력용으로서의 구비조건과 원자력 산업에의 적용 분야를 기술하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.28-28
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• 2004

최근 산업용 로봇뿐만 아니라 의료작업, 위험물처리 작업, 생활지원 등과 같은 다양한 목적을 갖는 새로운 분야의 로봇들이 제작되고 있다. 생활지원 로봇 분야 중의 한 부분인 서비스로봇은 산업용 로봇처럼 고정된 환경이 아닌, 인간이 거주하는 변화하는 실내 환경에서 인간을 돕는 다양한 작업이 요구된다. 또한, 이러한 로봇에 이동로봇 부분과 매니퓰레이터 조작 부분이 결합된 시스템을 적용하여 건물을 안내하고, 순찰하고, 물건을 집어서 옳기는 등의 인간을 돕는 보다 다양한 작업을 수행할 수 있다.(중략)

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1395-1401
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• 2005

이동매니퓰레이터란 이동로봇과 작업로봇을 직렬로 결합하여 이동능력과 작업능력을 가지는 로봇이다. 이동매니퓰레이터의 중요한 특징중의 하나는 잉여의 자유도를 가진다는 것이다. 이를 이용하여 이동매니퓰레이터는 여러 가지 모드로 이동이 가능하고 다양한 작업을 수행할 수 있다. 이동매니퓰레이터는 고정베이스 구조의 로봇에 비해 넓은 작업공간과 특이자세 회피 및 장애물 회피에서 더 좋은 성능을 가진다. 두 대의 로봇이 협동하여 작업을 수행할 때 주어진 작업공간에서 여유자유도를 가지고 있는 이점을 이용하여 작업의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문은 이동매니퓰레이터가 수행되어질 작업을 세분화 시키고 로봇의 작업 성능 지수를 사용하여 로봇이 최적자세로 작업을 수행할 수 있는 연구를 하였다. 제안된 알고리즘을 검증하기위해 이동매니퓰레이터를 제작하였고, 실험에 사용한 이동매니퓰레이터 PURL-II는 3자유도를 가지는 이동로봇과 5자유도를 가지는 작업로봇으로 구성되어 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1759-1766
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• 2003

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 궤적 추종 제어에 관한 연구를 위하여 뉴로­퍼지 제어기를 제안하였다. 궤적 추종 제어기를 설계할 경우, 주로 이용되는 효과적인 방법은 토크 계산 제어 방식이다. 그러나, 로봇 매니퓰레이터에 의한 불확실성 문제로 인하여 토크 계산 제어 방식만으로는 좋은 제적 추종 성능을 얻을 수가 없다. 그러므로, 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터에서 발생한 불확실성을 보상하기 위하여 제안된 뉴로­퍼지 제어기를 이용하였다. 뉴로­퍼지 제어기에서의 퍼지 규칙의 수를 49개로 설정하였으며, 2관절 로봇 매니퓰레이터를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제어기의 효율성을 입증하였다. 그 결과. 제안된 뉴로­퍼지 제어기의 출력이 로봇 매니퓰레이터에서 발생한 불확실성을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.153-160
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• 2008

이동매니퓰레이터의 중요한 특징은 잉여의 자유도가 부과되므로 여러 모드의 이동을 가능하게 하고 다양한 작업을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 이동로봇과 작업로봇이 결합된 형태를 이동매니퓰레이터라 정의하고 두 로봇이 협동하여 연속적인 하나의 작업을 수행할 때 최적의 자세를 유지할 수 있도록 한다. 이를 위하여 이동 로봇과 작업로봇의 기구학을 해석하고 이를 바탕으로 이동로봇의 Mobility를 이용하여 이동로봇의 가중치를 조정하였다. 또한 이동매니퓰레이터의 최적의 위치와 자세를 조인트 변위량의 최소화 충분조건으로 정의할 때 움직임을 최소화시키는 방법으로 Gradient Method를 이용하여 작업의 최적화 기준을 검토하였다. 이동로봇과 결합된 매니퓰레이터는 PURL-II를 이용하여 제시한 알고리즘 실현과 결과가 논의된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.1346-1360
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• 1989

본 연구에서는 기준 모델 적응제어 방식에서 직접 적응제어 방식을 사용하여 부하의 변동 및 외란이 발생할 경우에도 매니퓰레이터의 정확한 궤적의 추종 및 속도 의 실시간 제어가 가능한 적응제어시스템을 설계하고자 한다. 제2절에서는 로봇 매니퓰레이터의 기구학적 이론 및 동적 모델링에 대한 기본이론을 전개하고, 제3절 에서는 제어시스템의 설계를 위한 제어 알고리즘과 초안정(hyperstability)이론을 통한 안정성 해석을 다룬다. 그리고 제4절에서는 제안된 제어기의 성능 평가를 위해 6관절 로봇인 스탠포드 로봇 매니퓰레이터에 대한 시뮬레이션을 통한 결과를 토오크 계산법(computed torque method)에 의한 결과와 비교 검토함으로서 제안된 제어기의 성능을 예증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권2호
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• pp.318-324
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• 2010

본 논문에서는 새로운 구조의 6축 다관절 로봇 매니퓰레이터의 경량화와 토크성능을 높이기 위하여 어깨관절부위에 중력보상기를 설계하고 적용하였다. 또한, 매니퓰레이터의 기구학 및 역기구학 해석을 하였다. 자체 중량 30Kg의 경량이면서도 25Kg 고가반하중 인 우수한 성능을 구비할 수 있도록 매니퓰레이터의 링크 구조에 대한 FEM 해석을 수행하였다. FEM 해석을 통하여 로봇 매니퓰레이터의 굽힘이나 파단에 대한 안정성을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권5호
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• pp.476-481
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• 1997

본 논문에서는 비구동 관절을 가지는 2링크 매니퓰레이터의 동력학 해석과 운동제어를 제1적분을 기초로 하여 전개하고 있다. 매니퓰레이터의 운동이 제1적분의 적분상수에 의해서 기술되는 것을 보이고, 제1적분을 이용하여 매니퓰레이터의 동력학을 해석하고 있다. 그리고 해석된 동력학을 적극적으로 이용하는 운동제어 알고리즘을 구성하고 시뮬레이션을 통하여 확인하고 있다. 끝으로 비구동 관절에 마찰이 작용하는 경우, 브레이크등의 보조수단을 이용하지 않고도 매니퓰레이터의 제어가 가능함을 보이고 있다.