• 제목/요약/키워드: 로봇 동역학

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

  • 강진구;황재문
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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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

  • 진재현
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제17권4호
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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.

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

  • 유영국;김진걸
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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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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로봇 동역학 제어를 위한 인공신경회로망 적용 연구 (Application of Neural Networks in Robot Dynamics Control)

  • 조용중;이상훈;송지혁;이성범;김상우;오세영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (2)
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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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적응 PID 제어기를 이용한 이동로봇의 군집제어 (Formation Control of Mobile Robots using Adaptive PID Controller)

  • 박진현;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2554-2561
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    • 2015
  • 본 연구에서는 이동 로봇의 군집제어기에 관한 연구로써 구조가 단순한 PID 제어기의 장점을 살리고, 추종 로봇의 동역학 특성에 강인한 성능을 내는 적응 PID 제어기를 제안하고자 한다. 모의실험을 통하여 제안된 적응 PID 제어기가 일반적인 PID 제어기에 비하여 군집 제어에서 추종 로봇의 추종 성능인 일정 거리 와 일정 각도를 잘 유지하며, 추종 로봇의 무게가 변화될 경우에도 잘 추종함을 알 수 있다. 이는 제안된 적응 PID 제어기가 이득을 변화시켜 최적의 성능을 나타냄을 알 수 있다. 이를 통해 제안된 적응 PID 제어기의 성능이 우수함을 검증할 수 있다.

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

  • 김선필
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.16-29
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    • 2009
  • 노인의 평형성 향상과 근력강화 운동을 병행할 수 있는 운동기기 개발을 위해 병렬형 구형관절 모듈을 채택하였다. 병렬형 구형관절 모듈은 링크 2개, 회전관절 3개의 조합으로 된 다이애드 3조가 병렬로 설치되어 있고 모든 회전축은 모듈의 중간 위치에 교차하여 3자유도 회전운동이 가능하다. 본 연구에서는 구형관절 모듈의 기구학 및 동역학 해석을 실시하였으며 제어프로그램을 위한 순방향 및 역방향 위치해석에 대한 수학적 해석해를 도출하였다. 속도 및 가속도해석에서는 임의의 다이애드 내의 관절속도 및 가속도에 대한 상판 속도 및 가속도의 관계식을 유도하였다. 본 연구에서는 재활운동기구로서 사용하기 위해서 50대 이상 한국인 표준 남성에 대한 모델을 선정하여 동역학 모델 시뮬레이션을 통하여 이러한 결과의 유효성을 검증하였다.

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

  • 김동환;챈 예화
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권1호
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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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eVTOL 항공기 블레이드 피치 제어용 선형 구동기 기본설계 모델의 구조 안전성 평가 (Structural Safety Evaluation of Basic Design Model of Linear Actuator for Blade Pitch Control of eVTOL Aircraft)

  • 김영철;김동협;김상우;강정현;김도형
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.106-113
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    • 2022
  • 본 연구에서는 eVTOL 개인항공기의 개별 블레이드 피치 제어용 선형 구동기 기본설계 모델에 대한 구조 안전성을 검토하였다. Stall 하중에 대한 정적 구조 안전성을 검토하기 위해 유한요소법을 이용한 응력해석을 수행하여 안전여유율을 계산하였다. 또한 선형 구동기의 운용조건에 대한 피로수명을 평가하기 위해 피로 해석을 수행하였다. 다물체 동역학 분석을 통해 블레이드 피치각에 따른 하중이력을 산출하였다. 또한 정하중 해석에 정격하중을 적용하여 응력 분포를 산출하고 피로 해석에 활용하였다. 해석 결과, 선형 구동기의 모든 부품은 0 이상의 안전여유율이 계산되었고, 107 cycles 이상의 피로수명이 산출되어 구조적으로 안전함이 확인되었다.