• ICROS
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• v.10 no.4
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• pp.29-34
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• 2004

로봇 공학의 최종 목표는 인간의 행동, 지능 그리고 상호작용을 모방할 수 있는 인간형 로봇을 만드는데 있다[1]. 그 중에서 지능을 모방하는 것이 미래 인간형 로봇의 핵심 기술이 되겠지만, 현재로서는 인간형 로봇을 개발하는데 있어 필요한 로봇의 동작이나 상호작용 기술을 개발하기 위한 로봇 플랫폼 기술 개발이 중요한 부분을 차지하고 있다. 로봇 플랫폼을 개발함에 있어서는 로봇 메커니즘 설계와 구동 제어기 설계가 중요한 기본 요소이다. 휴머노이드의 메커니즘을 설계함에 있어서는 인간의 표준 기구학 데이터를 이용하고, 구동 제어기를 설계함에 있어서는 인간의 동역학적 데이터를 사용하는 것이 좋은 방법이라 생각된다. (중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07d
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• pp.2468-2470
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• 2003

비주얼 서보잉이란 로봇팔 등과 같은 제어기의 폐루프에서 입력단에 영상을 이용하는 것이다. 영상에 나타난 정보는 특징점을 통해 얻을 수 있으며, 매시간 이 특징점의 위치를 추적함으로써 제어기의 출력값을 결정한다. Optical flow를 이용하는 가나데 특징점 추적기는 특징점 추적기 중에서 성능이 우수하다고 알려져 있다. 본 논문에서는 가나데 특징점 추적기를 이용하여 실시간으로 로봇팔을 제어하고 결과를 분석하도록 한다. 실험에 이용되는 로봇팔은 전체 6축이며 기존의 5축 상용로봇의 end-effector에 ccd카메라를 좌우로 회전가능하도록 기구부를 추가하였다. 6DOF를 갖도륵 변형된 로봇팔을 기구적으로 분석하고 자코비안을 획득한 후, 로봇팔의 end-effector에 설치된 카메라를 통하여 특정 영상이 얻어지도록 로봇의 end-effector의 속도를 생성해내고, 자코비안의 역행렬을 통해 로봇의 각 관절을 제어하는 과정을 기술하고 분석한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.11a
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• pp.150-152
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• 2001

본 연구는 3차원 그래픽 시뮬레이션을 이용한 6축 다관절 로봇의 제어기를 개발함으로써 이를 사용하는 산업현장의 작업자에게 로봇에 대한 이해를 높이고, 실제 로봇을 조작함에 있어 작업의 효율을 높일 수 있도록 하는 것이다. 개발한 제어용 S/W는 산업용 로봇에 대한 시뮬레이션 기능과 방위표시기능 둥을 포함하며, 편리한 GUI로 사용자의 편의성과 작업시간의 단축 둥을 개선하였다. 또한 개발된 제어기의 S/W는 사용자의 필요에 따라서 추가/변경할 수 있는 유연성도 있다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.7 no.8
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• pp.1759-1766
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• 2003

This paper proposes a neuro­fuzzy controllers for trajectory tracking control of robot manipulators. The computed torque method is an effective means for trajectory tracking control. However, the tracking performance of this method is severely affected by the uncertainties of robot manipulators. Therefore, the proposed controller is used to compensate the uncertainties of robot manipulators. In the neuro­fuzzy controllers, the number of fuzzy rules used forty­nine. The effectiveness of the proposed controllers is demonstrated by computer simulations using two­link robot manipulator, As a result, it is confirmed that the output of the proposed neuro­fuzzy controllers can efficiently decrease the uncertainties of robot manipulator.

• 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.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.39 no.6
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• pp.9-19
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• 2002

An NAC(Natural Admittance Control) system design is presented for interaction controller that achieves high-performance and guarantees stability. The NAC can be classified as a particular flavor of impedance control similar to control schemes that have velocity compensator and force compensator. The NAC significantly improves the response characteristics when Coulomb friction is presented in One-link Robot System and guarantees stability when robot contacts with environment. Pragmatic rules for NAC synthesis are derived. It shows method to choose a target impedance for realizable force compensator. Important parameters are found experimentally. It is demonstrated, by the experimental result, that NAC algorithm is successful in rejecting Coulomb friction through velocity compensator and guarantees stability through force compensator. We implement an experimental set-up consisting of environment-generated one-link robot system and DSP system for controller development. We apply the natural admittance controller to the One-link robot system, and show the good performance on desired force control in case of contacting with arbitrary environment.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07d
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• pp.2417-2419
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• 2003

이동성에 nonholonomic 제약을 받는 차륜 구동 이동 로봇의 불확실한 환경에서의 자율 주행 제어기를 제안하였다. 전체 시스템은 on-line으로 지역경로 계획을 하는 planner 부분과 차륜 구동 이동 로봇의 nonholonomic 제약을 극복하면서 계획된 지역 경로를 충실히 추종하기 위한 제어기 부분의 두 부분으로 구성하였다. Planner는 빠른 응답을 생성하고, 전역적인 정보를 사용하지 않기 위하여 반사적인 제어 방식에 의한 경로 생성 방식을 채택하였고, 제어기 부분은 비선형 posture feedback stabilizer로 설계하였다. 제안된 시스템은 단순한 형태의 제어 방식으로 완전한 자율적인 판단에 의한 장애물 회피와 목표 지점으로의 수렴 능력을 보여 준다. 본 시스템의 단순하면서도 효과적인 자율주행 능력은 반사제어 방식의 장점과 feedback 제어기의 증명된 안정성에서 기인한다. 시뮬레이션과 자체 구현한 차륜 구동 이동 로봇인 "MARI"로 실제 환경에서의 실험을 실시하여 제안된 제어기의 유효성을 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.2
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• pp.162-172
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• 2011

This paper proposes embedded System of two wheeled inverted pendulum robot designed by model based design method, using MATLAB/SIMULINK and LEGO NXT Mindstorms. At first, stability and performance of controller is verified through modeling and simulation. After that direct conversion from simulation model to C code is carried and effectiveness of controller is experimentally verified. Two wheeled inverted pendulum robot has basic function about autonomous balancing control using principle of inverted pedulum and it is also possible to arrive at destination. In this paper, state feedback controller designed by quadratic optimal control method is used. And quadratic optimal control uses state feedback control gain K to minimize performance index function J. Because it is easy to find gain, this control method can be used in the controller of two wheeled inverted pendulum robot. This proposed robot system is experimentally verified with following performances - balancing control, disturbance rejection, remote control, line following and obstacle avoidance.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.19 no.4
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• pp.470-477
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• 2009

Modular reconfigurable robots with physical docking capability easily adapt to a new environment and many studies are necessary for the modular robots. In this paper, we propose a vision-based fuzzy autonomous docking controller for the modular docking robots. A modular docking robot platform which performs real-time image processing is designed and color-based object recognition method is implemented on the embedded system. The docking robot can navigate to a subgoal near a target robot while avoiding obstacles. Both a fuzzy obstacle avoidance controller and a fuzzy navigation controller for subgoal tracking are designed. We propose an autonomous docking controller using the fuzzy obstacle avoidance and navigation controllers, absolute distance information and direction informations of robots from PSD sensors and a compass sensor. We verify the proposed docking control method by docking experiments of the developed modular robots in the various environments with different distances and directions between robots.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1986.10a
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• pp.493-497
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• 1986

본 논문에서는 포 서보시스템에 대한 여러가지 제어기의 성능을 비교, 검토하였다. 사용된 제어기는 PID형제어기, LQ 추적자, LQG형 제어기, 적응제어기로 이들의 성능을 시뮬레이션을 통하여 비교하고 구현가능한 제어기를 제안하였다. 또한 외란의 영향을 줄일 수 있는 방법도 제시하였다.