• Journal of Biosystems Engineering
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• 제30권5호
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• pp.293-298
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• 2005

The purpose of this study was the development of a multi-joint robot manipulator for milking robot system. The multi-joint robot manipulator was controlled by 5 drivers with driver controller through the position information obtained from the image processing system. The robot manipulator to automatically attach each teat cup to the teats of a milking cow was developed and it's motion was accurately measured with error rate. Results were as follows. 1. Maximum errors in position accuracy were 4mm along X-axis, 4.5mm along Y-axis and 0.9mm along Z-axis. Absolute distance errors were maximum 4.8mm, minimum 2.7mm, and average 3.6mm. 2. Errors of repeatability were maximum 3.0mm along X-axis, 3.0mm along Y-axis, and 0.5mm along Z-axis. Distance error values were maximum 3.2mm, minimum 2.2mm, and average 2.5mm. It is envisaged that multi-joint robot manipulator can be applicate to milking robot system being developed in consideration of the experiment results.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.898-906
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• 2014

This paper presents a reduction method for a straight-line path error of a flexible beam deploying from a rotating rigid hub. Previous studies discussed about only vibration phenomena of flexible beams deploying from rotating hubs; however, this study investigates a vibration reduction of a rotating beam with variable length. The equation of motion and associated boundary conditions are derived for a flexible beam deploying from a rotating rigid hub, and then they are transformed to a variational equation. By applying the Galerkin method, the discretized equations are obtained from the variational equation. Based on the discretized equations, the dynamic responses of a rotating/deploying beam are analyzed when the beam end has a straight line motion. A reduction method for the trajectory error is proposed, using the average length of a rotating/deploying beam. It is shown that the proposed method is able to reduce the residual vibration of a rotating/deploying beam.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.137-143
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• 2021

We propose an adaptive non-singular terminal sliding-mode control for the fast finite-time convergence (FANTSMC) in robot manipulator. The proposed FANTSMC approach is developed to be applied without singularity in robot manipulator, which has a new pole-placement control with the non-singular terminal sliding variable while generating the desirable control torque. Moreover, the switching gain is designed to suppress the time-delayed estimation error appropriately, which aims at providing the high robust tracking performance. Also, the proposed one employs one-sample delayed information to cancel out the system uncertainties and disturbances. For these reasons, it offers strong attraction within the finite time. It is shown that the tracking performance of the proposed FANTSMC approach is guaranteed to be uniformly ultimately bounded through the Lyapunov stability. The effectiveness of the proposed FANTSMC approach is illustrated in simulations, which is compared with that of the up-to-date control approach.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.65-73
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• 1997

본 논문에서는 진화연산을 이용하여 동적 귀환 신경망의 구조를 저차원화하는 방법을 제안한다. 일반적으로 진화연산을 개체군을 이용한 탐색 방법으로서 신경회로망의 여러 가지 다른 성질을 동시에 최적화할 필요가 있을 때 유용한 방법이다. 본 연구에서는 동적 귀환 신경망의 구조를 조차원화하기 위하여 진화 프로그래밍으로 신경망의 구조를 탐색하고, 진화전략으로 신경망의 연결강도를 학습시킴으로서 전체적인 구조를 저차원화하였다.신경망의 중간층 노드의 추가/삭제는 돌연변이 확률에 의하여 결정한다. 노드를 삭제할 경우에는 입력 연결강도의 총합이 가장 작은 노드를 삭제하고, 노드를 추가할 경우에는 미리 지정한 확률함스에 따라 노드를 추가한다. 그리고 추가된 노드와 다른 노드와의 연결방법은 서로 영향을 미칠 수 있는 모든 연결강도 중에서 확률적으로 선택하여 연결하였다. 마지막으로 제안한 저차원화 동적 귀환 신경망이 완전 연결된 신경망보다 더 좋은 성능을 얻을 수 있음을 예제로서 본 논문에서는 도립진자의 안정화 및 제어와 로봇 매니퓰레이터의 비주얼 서보잉에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 확인한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.463-477
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• 1991

This study proposed a new method to design a robot manipulator control system capable of tracking the trajectories of joint angles in a reasonable accuracy to cover with actual situation of varying payload, uncertain parameters, and time delay. The direct adaptive model following control method has been used to improve existing industrial robot manipulator control system design. The proposed robot manipulator controller is operated by adjusting its gains based on the response of the manipulator in such a way that the manipulator closely matches the reference model trajectories predefined by the designer. The manipulator control system studied has two loops: they are an inner loop on adaptive model following controller to compensate nonlinearity in the manipulator dynamic equation and to decouple the coupling terms and an outer loop of state feedback controller with integral action to guarantee the stability of the adaptive scheme. This adaptation algorithm is based on the hyperstability approach with an improved Lyapunov function. The coupling among joints and the nonlinearity in the dynamic equation are explicitly considered. The designed manipulator controller shows good tracking performance in various cases, load variation, parameter uncertainties. and time delay. Since the proposed adaptive control method requires only a small number of parameters to be estimated, the controller has a relatively simple structure compared to the other adaptive manipulator controllers. Therefore, the method used is expected to be well suited for a high performance robot controller under practical operation environments.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1453-1463
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• 1994

본 연구에서는 로보트 시스템에게 인식기능을 부여하여 작업대상물의 위치와 방향이 임의적으로 변경되어도 사용자가 원하는 핸들링작업을 원활하게 수행할 수 있는 자동화시스템을 구현하는데 있다. 이를 위하여 작업대상물의 변화된 위치와 방향은 시각센서로서 검출하고, 화상처리과정에서 명도정보의 가변과 같은 주변여건의 변화때문에 발생하는 에지 추적 오차는 적절한 필터링 방법을 적용하여 최소화시켰다. 시각센서의 운용 프로그램은 인터럽트 기법으로 주변장치와 상호제어가 가능토록 구성하고, 시각센서에서 검출한 데이타는 아스키 포멧으로 로보트시스템에 전달되어 6자유도 매니플레이터의 툴 좌표계는 검출데이타와 비례하게 자동보성되어 작업대상물의 위치와 방향변화를 추종할 수 있도록 개발하였다. 본 연구에서 개발한 시스템 운용 알고리즘을 생산현장에 직접 적용한 결과 라인 밸런스의 향상과 산업재해방지를 위한 효과적이고 안정된 생산설비로써 운용될 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.980-991
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• 2023

항만 내 선박과 부두의 사고를 예방하기 위하여 통항 및 접안 안전성 평가를 통하여 안전한 부두가 건설되어 관리하고 있으나, 선박의 접안 및 계류 과정에서 선박이 부두에 충돌하거나 로프로 인한 인명사고의 발생 등 예측할 수 없는 사고들이 종종 발생한다. 자동계류장치는 선박의 신속하고 안전한 계류를 위한 자동화된 시스템으로 로봇 매니퓰레이터와 흡착 패드로 구성된 탈/부착 메커니즘을 가지고 있다. 본 논문은 자동계류장치의 흡착 패드의 위치 및 속도제어에 필요한 선체와의 변위 및 속도 측정 시스템을 다룬다. 자동계류장치에 적합한 측정 시스템을 설계하기 위하여, 본 논문은 우선 센서의 성능 및 실외 환경적 특성 분석을 수행한다. 다음으로 이러한 분석 결과를 토대로 실외 부두환경에서 설치되는 자동계류장치에 적합한 변위 및 속도 측정시스템의 구성 및 설계 방법에 대해 기술한다. 또한 센서의 측정상태 감지 및 속도 추정을 위한 알고리즘을 제시한다. 제안된 방법은 다양한 속도 구간에서의 변위 및 속도 측정 실험을 통해 그 유용성을 검증한다.