Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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v.46
no.4
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pp.7-16
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2009
A robot must be able to generate various skills to achieve given tasks intelligently and reasonably. The robot must first learn affordances to generate the skills. An affordance is defined as qualities of objects or environments that induce actions. Affordances can be usefully used to generate skills. Most tasks require sequential and goal-oriented behaviors. However, it is usually difficult to accomplish such tasks with affordances alone. To accomplish such tasks, a skill is constructed with an affordance and a soft behavioral motivation switch for reflecting goal-oriented elements. A skill calculates a behavioral motivation as a combination of both presently perceived information and goal-oriented elements. Here, a behavioral motivation is the internal condition that activates a goal-oriented behavior. In addition, a robot must be able to execute sequential behaviors. We construct skill networks by using generated skills that make action selection feasible to accomplish a task. A robot can select sequential and a goal-oriented behaviors using the skill network. For this, we will first propose a method for modeling and learning Bayesian networks that are used to generate affordances. To select sequential and goal-oriented behaviors, we construct skills using affordances and soft behavioral motivation switches. We also propose a method to generate the skill networks using the skills to execute given tasks. Finally, we will propose action-selection-mechanism to select sequential and goal-oriented behaviors using the skill network. To demonstrate the validity of our proposed methods, "Searching-for-a-target-object", "Approaching-a-target-object", "Sniffing-a-target-object", and "Kicking-a-target-object" affordances have been learned with GENIBO (pet robot) based on the human teaching method. Some experiments have also been performed with GENIBO using the skills and the skill networks.
A new soft finger mechanism using a spring as a backbone is proposed in this work. It is a 4 DOF mechanism that consists of a spring and 3 cylinders, which behave like joints with 3 up-and-down rotations and 1 left-and-right rotation. To control each joint, cylinders have small holes in their cross-sectional areas, and wires of different length are penetrated into these holes. We can control each joint by pulling the corresponding wire. The forward kinematics is solved by using the geometry of mechanism. And the relationship (Jacobian) between the linear velocity of the wires and the joint angular rate is obtained. A virtual simulator is developed to test the validity of the kinematic model. In the experiment, first, the position control is conducted by tracking a given trajectory. Second, to verify the flexibility and safety, we show that the soft finger deflects in a safe manner, in spite of the collision with environment.
던지기는 시간 효율이 높은 물체 수송 방법이나 그 정확성을 위해서는 다양한 물리적인 변인들을 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 정확한 던지기에 영향을 주는 변인들을 설정하여 물체를 정확하게 던지는 해를 찾는 유전 알고리즘을 설계하고, 이를 4자유도 로봇팔에 적용시켰다. 하드웨어는 TETRIX와 EV3 플랫폼을 이용하여 설계하였고, 소프트웨어는 LabVIEW 2014를 이용하여 구현하였다. 또한 물체가 던져질 때마다 위치와 각 변인들의 값을 수집하고, 이를 통계적으로 분석하여 던지기의 정확성에 대한 각 관절의 기여도를 분석하였다. 본 연구의 결과는 물체를 정확히 던지는 기계를 설계하거나 사람의 던지는 동작을 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
The software of the midclass commuter flight simulation is running on multiprocessor/multitasking environments The software is consist of tasks which are periodically alive at a given interval. Each task communicates via shared memory. The data shared by tasks is divided by several block. Only one task, called producer, can produce data for a data block but several tasks, called consumers, can read data from the data block. Double buffer and conditional flag are used to implement a mutual exclusion which prevents the producer and consumers from accessing the same data block simultaneously.
In this work, we developed a real-time versatile advanced control and supervisory software for a personal computer control. This software, basically, has background and foreground tasks which are performed in parallel at real time. First, background tasks are composed of controls of various kinds, reports and input-ouput of signals etc, which are performed every sampling time. Second, foreground tasks are observation of operation conditions, data search, regulation of controllers and graphical design and display of processes, which are performed by users request. Additionally, this software has the functions of transporting data and composing distributed control systems, and all background tasks are composed of combination of unit function blocks.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.30
no.3
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pp.428-437
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2006
This paper attempts to derive and analyze the dynamic system of grasping a rigid object by means of two multi-degrees-of-freedom robot flngers with soft and deformable tips. It is shown firstly that a set of differential equation describing dynamics system of the manipulators and object together with geometric constraint of tight area-contacts is formulated by Lagrange's equation. It is shown secondly that the problems of controlling both the forces of pressing object and the rotation angle of the object under the geometric constraints are discussed. In this paper. the control method for dynamic stable grasping and enhancing dexterity in manipulating things is proposed. It is illustrated by computer simulation that the control system gives the performance improvement in the dynamic stable grasping of the dual fingers robot with soft tips.
In this paper, a method for implementing software for the control system with dual structure in processor module is proposed and implemented to enhance its reliability. In this implementation the multi-tasking function which is provided by a real-time operating system is applied. The overall softwre is divided into five tasks and is performed in each of the dual processor module, independently. By this, the processor module with dual structure can achieve a control objective and fault diagnostics effectively. An experimental result shows that the backup processor module can be substituted for the primary processor module immediately when it happens to fail, because data relating the failure information are exchanged continuously done via shared memories.
보통 제조기업을 움직이는 기능을 제품개발기능, 생산기능, 영업기능, 경영관리기능 등으로 나눌 수 있는데, 경영관리기능은 하위 3가지 기능에서 제공되는 정보를 기반으로 운영되는 특징이 있다. 최근 CIM 개념 도입에 의해 기업의 기본기능시스템에 많은 변화를 가져 오고, 이러한 변화는 필연적으로 새로운 형태의 경영관리시스템을 요구하게 될 것으로 전망된다. 즉 CIM이 구축된 상황에서는 생산현장의 모든 데이타를 Real Time으로 포착하고, 이러한 데이타는 공간제약 없이 어느 곳으로도 전송, 공유되며 컴퓨터 계산능력의 향상으로 많은 데이타를 쉽게 추출할 수 있게 된 것이다. 이러한 환경을 충분히 반영한 새로운 경영관리시스템의 재구축은 향후 기업 경쟁력을 결정짓는 주요 요인이 될 것으로 예상된다. 또한 정보시스템의 기능과 구조는 개별기업별로 상이하고 경영환경변화 및 정보기술의 발전에 따라 다르게 구축될 것이므로 여러 기업에 공통적으로 적용가능한 비즈니스 참조모델을 개발함으로써 많은 비용의 재투자 없이 필요한 소프트웨어를 재생산하는 체제의 구축이 필요하다.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.3
no.1
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pp.94-100
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1997
본 연구에서는 자동화된 VLSI 제조 시스템 환경에서의 로트 조정기 및 범용 셀 제어기의 구축에 필요한 새로운 소프트웨어 구조 및 프로토콜을 제시하였다. 반도체 제조 시스템의 운용 제어 활동은 로트 조정기와 범용 셀 제어기가 상호 협조적으로 통신하는 클라이언트/서버 구조로 모형화 되었으며, 로트 조정기는 하나 이상의 작업을 수행할 수 있는 범용 셀 제어기에 작업을 의뢰하는 클라이언트로서 작동된다. 반도체 제조 시스템의 운용 소프트웨어와 관련된 기존의 연구들이 개념적인 구조와 전략 만을 다루었던 것과는 달리, 본 연구에서는 생산 설비 뿐만 아니라 물류운반 장치의 제어를 위하여 상세한 수준에서의 설계가 제시되었다. 본 연구의 특징으로는 설비 구성, 로트 형태, 일정 계획 규칙 등의 변경에 대한 동적 재구성 가능성을 들 수 있다. 또한 제안된 설계는 상용화된 프로세스 통신 기능을 사용하여 구현이 용이하다.
이 글에서는 Shop Floor 제어 시스템을 여러 가지 아키텍쳐 관점에서 살펴보았다. 이것은 생산 시스템의 자동화를 위해 SFCS가 가져야 할 하드웨어와 소프트웨어를 설계 및 운영할 때 필요한 부분들과 이들의 통합 방법 등을 제시하였다. 제어구조는 여러 가지 Shop 개체, 즉 UCC들을 정의하고 그들 사이의 상호 작용에 관해 보여주는 방법론으로써, 서로 다른 제어 시스템과의 상호 작용 방법, 작동 상태, 내부구조, 다른 제어 시스템과의 상호 작용 방법, 작동 상태, 내부구조, 사용자와의 교류 방법 등을 포함하고 있다. 기능 구조는 각각의 제어 시스템들이 수행하는 기능들을 정의하고 이들 사이의 상호작용에 대해서 나타내고 있다. 또한 정보 구조는 Shop에서 어떠한 정보들이 생성되며, 이러한 정보들이 어떻게 변하여 가는가를 다루고 있다. 이와 더불어 제어 시스템 사이의 통신 방법론에 관해 다루는 통신 구조를 서술하였다. SFCS를 개발하기 전에 반드시 여러 가지 구조를 미리 설정하여 독립적으로 연구한 후 이들을 통합하는 작업을 거쳐야 한다. SFCS를 개발하는데 필요한 구조로써 본 논문에서 언급한 것 외에도 개발구조(Development Architecture), 실행구조(Implementation Architecture)등이 있다. 이것은 계속 연구되어야 할 과제이며 위의 언급한 구조들에 대해서도 미흡한 부분은 앞으로 연구가 활발히 진행되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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