• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.411-411
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• 2000

본 논문에서는 새로운 형태의 정밀위치제어용 3자유도 매니플레이터를 제안하고, 기구학 해석을 수행하며, FEM과 수치해석적인 방법을 비교하여 메카니즘에 대한 모델링 방법이 크게 틀리지 않음을 확인 하고자 한다. 회전관절과 구형관절은 비구동관절로써 미소움직임이 가능하도록 하나의 모듈로 이루어진 flexure hinge들로 만들어진다. 따라서, 비구동관절에 대한 강성해석을 수행하며 구동관절의 토오크 벡터를 비구동관절의 강성과 변위로 표현하여 액추에이터의 구동용량을 결정한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.959-965
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• 1986

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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.236-242
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• 2009

2관절 유연한 로봇 팔는 관절 축을 회전할 때 진동이 발생한다. 본 논문에서는 유연한 로봇팔의 진동 동력학은 bernoulli-Euler의 beam이론과 라그란지 방정식을 이용하여 구하였고, $\dot{D}$-2C가 skew symmetric이다는 사실을 사용하여 계산량을 줄이는 단순한 구조의 새로운 제어기를 제안한다. Lyapunov 안정도 이론은 관절을 조절하기 위한 안정한 확정적인 비선형 제어기를 성취하기 위하여 적용된다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.43-44
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• 2018

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 순방향 기구학 학습에 있어서 로봇의 비용적인 측면으로 인하여 실재 로봇 매니퓰레이터를 교보재로 사용하여 실습을 하기에 제한되는 환경과 교재만으로 학습하는 제한된 환경에서 학생들이 이해하는 것 뿐만 아니라 검증이나 실험을 하기가 어려운 점을 개선하기 위해서 증강현실 기반의 시뮬레이터를 제안한다 로봇 기구학에서는 주로 교재를 사용하는데 실재로 존재하는 모델보다 회전 관절(revolute joint)과 병진 관절(prismatic joint) 모형의 조합으로 모델링한다 관절의 모형을 일종의 증강현실의 마커로 사용하여 교재에서 제안하는 모델에 더해서 개인이 조합한 모델 또한 실습이 가능하도록 하는 증강현실 시뮬레이터를 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.906-912
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• 2014

물고기 로봇 연구는 몸체 및 꼬리 관절 궤적의 크기나 주파수의 크기에 따른 로봇의 추력 비교 또는 꼬리 관절 궤적을 적절한 함수로 선정하여 물고기 로봇의 빠른 회전 등과 관련된 연구가 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 물고기 로봇이 추력을 받아 앞으로 유영할 경우, 로봇의 몸체 및 꼬리 관절이 사인파와 같이 좌, 우로 요동치며 움직이므로 피드백 제어를 행하기 어렵다. 따라서 물고기 로봇의 경로에 기초한 가상의 위치를 검출하고, 검출된 위치를 사용하여 주어진 경로 위의 예견 점(look-ahead point)을 기준으로 방향 오차를 정의하여 물고기 로봇이 경로를 추종하도록 제어기를 설계하였다. 모의실험 결과 제안된 방법의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.133-138
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• 2016

기존에는 로봇 말단에 6축 힘/토크 센서를 부착하여 로봇의 힘제어 및 충돌감지를 수행하였지만, 이 방법은 매우 고가이고, 로봇의 몸체에서 발생한 충돌을 감지할 수 없었다. 이의 대안으로 각 관절에 관절 토크센서를 장착하였으나, 토크 측정 시에 발생하는 다양한 오차로 인하여 실제 적용에 한계가 있었다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 정확한 토크 측정을 위한 관절 토크센서 및 이를 포함하는 관절모듈을 개발하였다. 제안된 관절모듈은 로봇에 인가되는 모멘트 부하를 지지하고, 조립 시 발생하는 응력을 감소시키기 위하여 토크센서에 디스크형 커플링을 첨가하여 원하는 회전토크만을 효과적으로 측정할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 다양한 실험을 통하여 제안한 토크센서의 성능을 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권9호
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• pp.723-730
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• 2016

This paper presents a cable-driven hydraulic actuator named Cable Rod Hydraulic Actuator (CRHA). The cable actuating system is attractive for designing a compact joint in robotic applications since it can be installed remotely from the joint. Recently, cable rods have been used in pneumatic area for inertia reduction. However, designing cable rods in hydraulics is challenging because it is difficult to achieve flexibility and endurance simultaneously under high pressure conditions. In this paper, the cable rod, which consists of a cable and jacket, is proposed to meet both requirements. To design the CRHA, we determined the design parameters, such as cylinder size, and selected the cable rod's material by friction and leakage test. Finally, comparisons experiments about step and frequency responses with conventional hydraulic actuators were performed to assess feasibility for robotic joints, and the results show that the proposed system has good bandwidth and fast response as robotic joints.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.265-270
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• 2001

In this paper, a robust controller is proposed to control a robot manipulator which is governed by highly nonlinear dynamic equations. The controller is computationally efficient since it does not require the dynamic model or parameter values of a robot manipulator. It, however, requires uncertainty bounds which are derived by using properties of revolute joint robot dynamics. The stability of the robot with the controller is proved by using Lyapunov's direct method. The results of computer simulations also show that the robot system is stable, and has excellent trajectory tracking performance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.7-10
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• 2003

뱀형 로봇은 자유도보다 액추에이터의 수가 적은 논홀로믹 구속조건(nonholonomic constraint)을 가지며, 단순한 신체구조 이지만 초-여유자유도 구속조건(hyper-redundant constraint)을 이용해서 기밀한 운동과 다양한 기능을 만들어내는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 6개의 관절로 각 링크가 2차원 상에서 직렬로 연결된 뱀형 로봇의 기구설계 및 기구학과 동력학을 바탕으로 설계된 기구에 대해 해석하여 운동방정식을 유도하여 추진원리와 운동원리에 관하여 알아본다. 기본적인 운동 메커니즘을 해석하여 구현한 알고리즘을 제작한 로봇에 적용하여 추진 원리와 운동원리를 검증한다. 실험용 로봇은 링크 중앙에 법선 방향으로 마찰력이 발생할 수 있도록 수동바퀴를 가지고 있으며, PC와 RF(Radio Frequency)로 직렬통신을 하며 PC에서의 운동 명령의 조작에 의해 전진, 후진, 좌/우 방향으로 회전을 할 수 있도록 운동 알고리즘을 적용할 수 있도록 제작되었다. 특징으로는 일반적으로 토크를 입력으로 하지 않고 각도를 입력으로 하여 관절을 제어하고 있다는 점이 있으며, 운동방정식 또한 이에 대한 관계를 바탕으로 유도한 것이다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제36권2호
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• pp.131-143
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• 2009

인간이 최소 에너지를 소비하면서 자연스럽고 안정된 상태로 보행한다는 것에 착안하여, 본 논문은 인간 보행의 COG 궤적을 분석함으로써 인간형 이족로봇의 자연스러운 보행에 관한 연구를 수행한다. 이를 위해서 본 논문은 ssgittal plane과 frontal plane상의 보행 영상으로부터 계측된 COG 궤적을 고려함으로써 안정적이고 에너지를 최소화하는 자연스러운 이족로봇의 보행 패턴을 생성한다. 인간과 이족 로봇은 기구학적인 형태는 유사하지만 자유도에 있어 많은 차이를 의이기 때문에 추출된 인간 관절의 회전력을 이족로봇에 바로 적응할 수 없다. 본 논문에서는 인간의 보행패턴으로부터 계측된 각 관절의 회전력과 인간의 COG 궤적으로부터 계산된 ZMP을 이용하는 적응적 보행 패턴 생성 GA 알고리즘을 통해 5-link 이족로봇 모델의 보행패턴을 생성한다. 제안된 알고리즘은 인간의 각 관절의 회전력과 ZMP 궤적을 고려하기 때문에 인간과 같이 유연하고 에너지 소비를 최소화하는 인간형 이족로봇의 보행패턴을 생성한다. 본 논문은 역기구학을 이용한 일반적인 방법과 제안하는 방법에 의해 생성된 보행 패턴을 각각 5-link 이족로봇 모델에 적용하여 시각적인 측면과 에너지 효율측면에서 평가함으로써 제안하는 알고리즘의 우수성을 입증하였다.