• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.547-553
• /
• 2006

This paper studies digital control of biodynamic model of HIV-1 via intelligent digital redesign (IDR). The purpose of the IDR is to develop an equivalent digital fuzzy controller maintaining the satisfactory performance of an existing continuous-time fuzzy controller in the sense of the state-matching. Some conditions for the stability as well as the global state-matching are provided.. They are given by the form of the linear matrix inequalities (LMIs) and thereby easily tractable by the convex optimization techniques. The main features of the proposed method are that 1) the generalized control scheme is provided for the multirate as well as the single-rate digital controllers; 2) a new compensated block-pulse function method is applied to closely match the states of the continuous-time and the sampled-data fuzzy systems in the discrete-time domain; 3) the two-step procedure of IDR is presented to prevent the performance degradation caused by the additional stability conditions. The applicability of the proposed approach is shown through the biodynamic model of HIV-1.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.307-314
• /
• 2016

Recently, demands on the tapping machine are increased due to the case of a cell phone is changed to metal such as aluminum. The automatic tool changer (ATC) is one of the most important devices for the tapping machine related to the speed and energy consumption of the machine. To reduce the consumed energy and vibration, the dynamic modeling is essential for the ATC. In this paper, inverse dynamic modeling of a novel ATC mechanism is introduced. The proposed ATC mechanism is composed of a double four-bar mechanism with a circular tablet to generate continuous rotation of the tablet. The dynamic modeling is performed based on the Lagrange equation with a modeling for the contact between the four-bar and the tablet. Simulation results for various working conditions are proposed and analyzed for the prototype design. The dynamic modeling can be applied to determine the proper actuator and to reduce the vibration and consumed energy for the ATC machine.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.826-830
• /
• 2007

The effects of the statistical properties of the Coulomb friction coefficients on the dynamic responses of a galloping quadruped robot are investigated in this paper. In general, the Coulomb friction coefficients are assumed to be deterministic for a controller design to achieve required motion characteristics. However, the friction coefficients between the ground and the robot legs are not constant in reality. Therefore, statistical characteristics of the friction coefficients need to be considered for a multi-body modeling of the robot galloping on the ground. The effects of the statistical properties on the dynamic responses of the quadruped robots are investigated.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제3권6호
• /
• pp.563-568
• /
• 1997

본 논문에서는 약간의 가정하에 리모트 제어용 모형 헬리콥터의 동역학방정식을 유도하였으며, 이를 토대로하여 헬리콥터의 자세안정을 위한 제어 알고리듬을 제안하였다. 제어이론으로서는 파라메타의 변화및 외란에 강인한 가변구조 제어이론을 활용하였다. 본 제어 알고리듬에서는 헬리콥터의 위치이동 제어에 대하여서는 다루지를 못하였으며, 단지 헬리콥터의 hovering 상태에서의 자세 안정화에만 촛점을 두어 제어 알고리듬을 제안하였다. 컴퓨터 모사를 통하여, 제안된 제어 제어 알고리듬의 타당성을 보였으며, 약 2-3초의 시간이 경과된 이후 자세가 안정화 됨을 볼 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권10호
• /
• pp.3873-3879
• /
• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제22권4호
• /
• pp.768-778
• /
• 1998

Human beings usually absorb a shock from terrain during walking through the damping effects of joints, muscles and skin. With this analogy, a robot-leg with a shock absorber is built to absorb the impact forces at its foot during high-speed walking on irregular terrain. To control the hip position while walking, the dynamic controller suitable for high speed walking is designed and implemented based on a dynamic model by Kane's equation. The hip position tracking performances of various controllers (PID controller, computed torque controller and feedforward torque controller) are compared through the experiments of the real robot-leg.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.933-938
• /
• 2007

These days, up-to-date humanoid robots are continuously developed. Among them, Qrio, Asimo[1,2] are famous for its unique walking technology and natural movement. These robots could show manufacturers' technological improvement and leave a good impression to the customer. In accordance with global trends, Samsung is also producing humanoid robot. The humanoid robot, however, could walk like a human compared to the industrial robot fixed in the factory. This feature could cause another dynamic effect while walking. In this paper, the robot's feet were examined to find out parameters that affect stability of the humanoid robot's feet. With the sensitivity analysis, the optimization procedure in design of experiments finds the most suitable performance of robot. Maximum deflection of the frame upon various cases was minimized, and rubber coefficients for shock absorption were optimized.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.591-593
• /
• 2005

This paper presents the dynamic analysis of a humanoid robot using Nastran that is one of FEM analysis program. Generally, computer program based on the Lagrange-Euler method or Newton-Euler method was used for dynamic analysis of a robot. The Lagrange-Euler method requires much calculation performance and it is also hard to apply to complex structure, and the Newton-Euler method limits accurate modeling and calculation for closed structure like a humanoid robot. In this paper, mechanical and structural data are obtained from the Nastran. It is possible for Nastran to make model similar to real system and can apply a physical properties and laws to model. So, accurate simulation is possible. From this result, accurate data is gained by Nastran. Furthermore, this method is shown to be a useful method that guarantees accuracy for trajectory planning.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.529-535
• /
• 2000

This paper propose the method to obtain the inverse kinematics and the Jacobian of the 5-bar parallel robot and apply the nonlinear controller to the 5-bar parallel robot with the dynamic analyses using the Jacobian of the Passive joints with respect to the active ones and singular value decomposition(SVD). It also experimentally shows that we can do high-speed and accuracy tasks using nonlinear control method. And it explains the relation between the property of the position control and manipulability using a new performance index.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
• /
• pp.609-610
• /
• 2011

최근 친환경 생활이 강조되는 오늘날, 자전거(bicycle) 이용자 수가 급격히 늘어나고 있다. 때문에 2륜 자전거의 무인화 및 다양한 기구학적 재해석과 구조학적 재해석을 시도하고 있으며 공학적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 복잡한 2륜 자전거의 복잡한 동역학 방정식을 분석한 결과 인버터 팬들럼 모델과 유사한 점을 수학적 전개를 통하여 알 수 있었다. 이렇게 근사화된 방정식 모델을 바탕으로 비선형 제어 알고리즘을 통하여 비선형 제어기를 설계하여 2륜 자전거의 주행 안정성에 대한 진행속도와 조향각(steering angle) 제어에 대한 상관관계에 대한 연구를 시뮬레이션을 통하여 결과를 분석하고자 한다. 이러한 분석을 통한 2륜 자전거의 자세제어를 통하여 기타 로봇의 자세제어 및 다양한 시스템에 적용 가능성을 제시하고자 한다.