• Title/Summary/Keyword: 로봇 동역학

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A Controller Design and Performance Evaluation for 6 DOF Mobile Robot using IMU (IMU를 이용한 6자유도 모바일 로봇의 구동을 위한 제어기 설계 및 성능평가)

  • Kang, Jin-gu;hwang, zai-moon
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.249-252
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    • 2014
  • 본 논문에서는 IMU를 이용한 6자유도 모바일 로봇을 설계하고 성능을 평가해 보았다. IMU를 이용하여 로봇의 Roll과 Pitch 각을 측정하여 모바일 로봇의 이동경로 경사각을 측정하여 지면이 수평 일 때 모바일 로봇의 6바퀴 모두 항상 지면과 닿아 있는 상태를 유지한다. 또한 오르막과 내리막일 경우 로봇의 동역학에 의한 최소한의 에너지를 유지하여 이동이 가능하도록 하기위한 로봇의 제어기를 설계하고 그 성능을 평가해 보았다.

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인공 위성 구동기 모듈의 고장 검출

  • Jin, Jae-Hyeon
    • ICROS
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    • v.17 no.4
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    • pp.42-45
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    • 2011
  • 위성 구동기 고장을 검출하는 문제를 살펴보기 위하여, 최근에 발표된 논문을 분석하였다. 구동기에 발생하는 고장은 그 영향이, 위성의 동역학을 거쳐서 센서의 출력으로 나타나기 때문에, 고장 검출은 기본적으로 상태추정이 수반되어야 한다. 다양한 상태추정기법이 적용될 수 있는데, 가장 많이 사용되는 기법은 Kalman 필터 및 유사 필터들이다. 위성의 고장에 적시에 대응한다면 피해를 최소화할 수 있기 때문에, 자율성 높은 탑재형(on-board)의 고장 진단 및 대응 시스템이 주요 연구목표가 된다.

Analysis and Design of Humanoid Robot Foot using the Design of Experiments (실험 계획법을 이용한 휴머노이드 발의 설계 및 해석)

  • Yoo, Young-Kuk;Kim, Jin-Geol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1791-1792
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    • 2008
  • 휴머노이드 로봇은 기구적으로 불안정성을 내포하고 있기 때문에 이것에 대한 안정화를 하기 위해서 연구자들은 많은 방법을 사용하고 있다. 본 연구자는 실험 계획법(Design of Experiments)을 통해 본 연구자가 개발한 ISHURO-II의 발의 설계를 변경하였다. 퍼지 알고리즘을 이용하여 아랫부분에 장착된 FSR(Force Sensing Resistor)센서에서 ZMP(Zero Moment Point)의 값을 비교하여 더욱 안정된 보행이 가능하도록 하였다. 적용된 안정화 알고리즘의 성능은 VC++ 및 동역학 해석 프로그램을 이용한 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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Application of Neural Networks in Robot Dynamics Control (로봇 동역학 제어를 위한 인공신경회로망 적용 연구)

  • 조용중;이상훈;송지혁;이성범;김상우;오세영
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10b
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    • pp.326-328
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    • 2000
  • 인공신경회로망 기술은 선형 또는 비선형성 계산 문제를 복잡도에 무관하게 학습에 의해 자동으로 근사한다. 또한 알고리즘이 단순하며 잡음에 강하여 다양한 분야에 적용되고 있다. 반면 대상시스템의 특성이나 조건이 변경되면 계산성능을 보장할 수 없고, 계산의 신뢰성 보장 한계가 모호하기 때문에 제어문제에는 실용화가 어려운 것으로 알려져 있다. 제안 모델은 인공신경회로망의 장점을 유지하면서, 위와 같은 문제점을 해결한다. 시뮬레이션을 통하여 제안 모델은 기존 제어기에 비해 우수한 추종제어성능을 보이는 것으로 밝혀졌다.

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Formation Control of Mobile Robots using Adaptive PID Controller (적응 PID 제어기를 이용한 이동로봇의 군집제어)

  • Park, Jin-Hyun;Choi, Young-Kiu
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.19 no.11
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    • pp.2554-2561
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    • 2015
  • In this paper, we strengthen the advantages of a simple PID controller as a study on the formation control of mobile robots and propose an adaptive PID controller with robust performance at the dynamics characteristics of following robot. Simulation studies show that the adaptive PID controller has better keeping constant distance and angle such as tracking performance of following robot for the formation control than a conventional PID controller. This is the proposed adaptive PID controller to change the gains is found to represent the best performance. This is able to verify that the performance of the proposed adaptive PID controller is excellent.

Kinematic and dynamic analysis of a spherical three degree of freedom joint rehabilitation exercise equipment (3자유도 구형관절 재활운동기기의 기구학 및 동역학 해석)

  • Kim, Seon-Pil
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.14 no.4
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    • pp.16-29
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    • 2009
  • This paper investigates the kinematic and dynamic analysis of a spherical three degree of freedom parallel joint module, which is used in the exercise equipment for balance and leg-strength improvement of aged people. The joint module has three dyads which consist of two links and three revolute joints, and their all joints intersect at the global point located at the module's center. The paper shows the explicit mathematical procedure for deriving the closed form solutions in the inverse and forward position analysis of this parallel joint module. In velocity and acceleration analysis, we derived relations for joint velocities and accelerations of dyads and rotational velocity and acceleration of the top plate. For applying this module to rehabilitation exercise, we determined the dynamic model of the Korean males in their 50s and examined the model's results by dynamic model simulation.

Robust control design applicable to general flexible joint manipulators (일반적인 유연조인트 로봇에 부합되는 견실제어설계)

  • Kim, Dong-Hwan;Chen, Ye-Hwa
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.1
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    • pp.10-18
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    • 1998
  • 불확실한 변수와 비선형성을 가지는 유연조인트 로봇의 견실제어 방안을 제시한다. 그리고 본 시스템에서 불확실구조는 일치성을 유지하지 않는 불일치성 불확실 시스템이다. 제어기는 리아노프의 방안에 근거를 두고있다. 견실제어는 연산토크법을 사용하고 삽입제어기법을 통하여 좌표변환을 통해 구성된다. 제어기 설계과정은 우선 연산토크방법에 의해 시스템 동역학에서 정격부분을 선형으로 2개의 부분시스템으로 구성한다. 이후 좌표변환을 이용하여 각 부분시스템에 제어기를 구축한다. 이 방안을 통하여 관성 행렬이 알려진 값인 경우 이 행렬의 상위한계 조건없이 제어기를 설계할 수 있다. 따라서 임의의 형태의 로봇에도 적용 가능한 제어알고리즘이 된다. 설계된 견실제어는 변환된 시스템이나 원시스템 모두 실용적 안정성을 보장한다. 이 변환은 단지 불확실변수의 최대 한계값의 정보만을 요구한다.

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Structural Safety Evaluation of Basic Design Model of Linear Actuator for Blade Pitch Control of eVTOL Aircraft (eVTOL 항공기 블레이드 피치 제어용 선형 구동기 기본설계 모델의 구조 안전성 평가)

  • Young-Cheol, Kim;Dong-Hyeop, Kim;Sang-Woo, Kim;Jeong-Hyun, Kang;Dohyung, Kim
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.16 no.6
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    • pp.106-113
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    • 2022
  • The structural safety of the basic design model of the linear actuator for the individual blade pitch control of eVTOL personal aircraft was investigated. Stress analysis based on the finite element method was conducted, and the margin of safety was calculated to examine the structural safety under stall load conditions. Additionally, fatigue analysis was conducted to evaluate the fatigue life of the linear actuators under operating conditions. The load history with the blade pitch angle was calculated using multi-body dynamics analysis, and the static load analysis was used to obtain the stress distribution for the rated load. As a result, it was confirmed that the safety margins exceeded zero, and the fatigue lives of all linear actuator components exceeded 107 cycles, indicating a safe structural range.