눈-손 협응력은 시각정보를 손의 운동 정보에 적용시키는 뇌의 능력으로 일상생활을 하거나 복잡한 운동 기술을 발휘하는데 필수적인 기능이다. 본 논문은 눈-손 협응 능력이 발달하는 과정에 있는 아동을 대상으로 게임을 통해 눈-손 협응력 훈련을 진행할 수 있는 가상현실 콘텐츠를 제작하였다. 제작된 가상현실 콘텐츠는 눈과 손 인터페이스를 통해 가상현실의 물체와 상호작용하도록 요구함으로써 게임형식으로 과제를 제공한다.
An algorithm is proposed to determine the optimal contact forces of robotic hands, where the soft finger contact as well as the frictional point contact are considered. Especially, the algorithm can be efficiently applied to the case of multi-point contact by inner-link as well as fingertip. To show the validities of the algorithm, several numerical exampies are presented by employing a robotics hand with three fingers each of which has four joints.
운동하는 임의 강체의 순간속도는 플뤼커의 축좌표에 의한 트위스트로 표현될 수 있고 마찬가 지로 직렬형 로봇의 손의 운동 또한 한 개의 트위스트로써 순간속도를 표현할 수 있었으며, Jacobian이 나선좌표로 구성되어 있음을 알았다. 한편, 강체에 작용하는 힘은 플뤼커의 방사좌 표에 의한 치로 표현될 수 있으며, 역관계에 있는 두 나선에 의하여 표현된 트위스트와 치가 로봇의 역학적 해석에 어떻게 이용되는 가를 예를 들어 설명하였다. 이처럼 나선이론은 다 자 유도를 갖는 로봇의 운동 및 역학적 해석에 이용될 수 있는 효과적인 수학적도구라 할 수 있다. 나선은 하나의 기하적 요소이며, 복잡한 강체의 운동을 표현함에 있어서 간편함을 제공한다. 이미 한 세기 전 쯤에 소개된 나선이론이 근래에 와서 이와 같이 로봇의 운동해석에 활용되고 있음은 이러한 때문이라 할 수 있겠다. 나선이론은 이 글에서 설명이 생략된 로봇의 동역학적 해석에도 활용되며, 또한 병렬형 구조를 갖는 로봇(parallel robots)의 해석 등에서도 찾아 볼 수 있다.
IT융합의 중요성이 강조되고 있는 IT 지식정보화 사회에 지능형 로봇의 발전은 끝없이 연구되고 있다. 미래 인간사회에 로봇이 미치는 영향은 아주 클 것으로 예상하고 있으며, 인간의 실생활과 로봇의 가상공간 세계는 점점 일체화 되어 갈 것으로 예측된다. 따라서 인간은 로봇의 활동과 행동을 좀 더 구체적이고 자세하게 제어할 필요가 있다. 최근 현실세계를 가상공간의 세계로 표현하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 가상공간을 활용한 미래의 세상 환경은 점점 많아 질 것으로 예상한다. 따라서 본 논문에서는 지능로봇 시뮬레이션 맵 자동생성을 위한 제어 동기화 설계를 연구하였다. 현실세계의 실제 로봇과 가상공간의 시뮬레이션 로봇을 동기화하여 하드웨어 로봇의 움직임에 따라 가상공간의 로봇이 맵을 자동으로 생성시킬 수 있는 방법을 연구하고 설계하여 실험하였다. 실제 로봇의 움직임을 3차원 가상공간으로 자동 생성하게 함으로서, 로봇의 제어를 좀 더 지능화 시킬 수 있을 뿐아니라, 여러 다양한 시뮬레이션 테스트 환경으로 응용할 수 있는 큰 장점이 있다. 또한 로봇을 활용한 가상공간 세계의 시뮬레이션은 미래 인간과 로봇이 함께하는 공존세계에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구에서는 21세기 지식정보사회에 학생들의 창의력 향상을 위하여 MSRDS에서 제공하는 에디터인 VPL(Visual Programming Language)를 이용한 로봇 프로그래밍 학습이 창의력에 미치는 효과를 연구하였다. VPL은 로봇 애플리케이션 개발을 프로그래머가 아닌 학생들도 쉽게 사용할 수 있도록 MSRDS에서 제공하는 프로그램이며, 이를 시뮬레이션과 연결시켜 로봇 하드웨어가 없이 손쉽게 학습을 할 수 있게 하였다. 이를 위하여 VPL에서 사용하는 기본 Activity를 이용하여 프로그래밍의 구문을 자연스럽게 학습할 수 있는 수업 내용을 개발하였으며, 연구 대상은 충청남도 B군에 위치한 B공고 3학년의 컴퓨터응용관련 학과 1개반을 대상으로 C언어를 이용한 기존의 마이크로 장비 프로그래밍 수업과 VPL을 이용한 로봇 프로그래밍 수업을 상호 비교하려고 한다. 이 연구에서는 VPL을 통하여 손 쉽게 프로그래밍을 하고 흥미가 유발되어 자신이 생각한 대로 로봇의 동작을 구현하는 과정에서 자연스럽게 문제해결능력이 신장된 것을 확인하고자 한다.
본 논문에서는 모듀울 로봇은 공장 자동화를 달성하기 위한 경제적인 방법으 로 기대되고 있다. 모듀울 로봇을 구성하는 모듀울을 개발 설계하기 위해서는 먼저 유용한 로봇을 기본 구조를 연구하여야 한다. 일반적으로 로봇의 처음 3개의 관절은 로봇 손의 위치를 결정하는 데 쓰이고 나머지 관절은 로(positional maneuverability matrix)과 방향기동행열로 구성됨음을 보이고, 가분성(separability)의 조건을 제시하 였다.또한 희전관절이나 미끄름관절로 이루어진 3자유도 로봇 팔의 3차원 공간에서 의 기본형태는 12개임을 밝히고, 3자유도 손목이 3개 방향을 완전히 조정할 수 있기 위해서는 3개의 회전관절축이 서로 직교하여야 함을 보였다.
다중 로봇 시스템에는 multiple arms, 다족 보행, 다중 손 등이 있다. 이러한 시스템들은 여러 개의 부속체인 로봇들이 물체를 파지하는 특징을 지닌다. 그러나 이러한 적용분야에서 물체를 파지하는 내력에 대한 개념은 각각 다르게 해석되어져 왔음을 살펴볼 수 있다. 본 논문에서는 내력은 로봇 말단에서의 움직임에는 영향을 주지 않지만, 정적 평형을 이루며 내부적으로 작용하는 힘과 모멘트라고 정의 하였고, 이러한 개념이 현존하는 다중 로봇 시스템에 일반적으로 적용할 수 있음을 제시한다. 또한 최소 놈 해에 있어서 내력이 존재하지 않는 조건과, 내력을 구성하는 기저를 밝혔고, 다양한 다중 로봇 시스템의 내력 해석에 사용할 수 있음을 제시하였다.
According to the study of grasping of the human hand, it is noted that the metacarpal link of the thumb plays the key role in power grasping. Also the face of fingertip can be discriminated into five parts depending on the grasping modalities such as pinch grasp, fingertip grasp and power grasp. In this paper, the design of the anthropomorphic robot hand which has a thumb and three fingers is proposed. A difference of SKKU hand II from the previous gripperlike robot hand is that the metacarpal bone is connected between the thumb and the palm. This thumb mechanism is specially designed to get the degree of freedom which can realize flexible motions relative to objects. Based on the analysis, the hand mechanism is developed. Since the driving circuits for the hand are embedded in the hand, only the communication lines supporting CAN protocol with DC power cable are necessary as the input. A new robot is manufactured and feasibility of the hand is validated through preliminary experiments.
Robots have begun to perform various tasks on replacing the human in the daily life such as cleaning, entertainments etc. In order to accomplish the effective performance of intricate and precise tasks, robot hand must have special capabilities, such as decision making in given condition, autonomy in unknown situation and stable manipulation of object. In this study, we addresses the development of a 3-fingered humanoid robot hand system. We execute static analysis, vibration analysis and flexible dynamics to reserve stability at the design. Grasp motion of the finger uses a linear actuator and gears. Motion can be distinguished into four parts depending on the grasping thin paper, sphere, and column. In each motion, we compare the displacement of the case to be rigid with the case to be flexible. As a result, manufactured and feasibility of the robot hand is validated through preliminary experiments.
This paper deals with a case for robotic hands to grasp the objects using inner link contact as well as fingertip contact. And the case is proved to be more efficient than the case of using only fingertip contact in terms of stability and uniform distribution of the contact forces. The general algorithm for the determination of the optimal ocntact force is developed for the soft finger contact as well as the point contact with friction. To show the validity of the proposed algorithm a numerical example is illustated by employing a robotic hand with three fingers each of which has four joints.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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