• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제20권10호
• /
• pp.151-157
• /
• 2006

생활수준이 향상 될수록 로봇이 인간의 노동을 대신하는 요소는 더욱 많아지고 있다. 하지만 대부분의 로봇이 지면에 고정된 장치산업에 국한되어 있기 때문에, 폭넓은 응용가치가 기대되는 휴먼 로봇에 대한 필요성이 강조되고 있다. 휴먼로봇은 사람을 대신하기 위한 목적으로 많은 연구가 진행되고 있지만, 관련 하드웨어의 부족으로 매우 단순하고 제한적으로 적용되고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 기구학적인 메커니즘과 제어장치를 개발하여, 어깨와 팔을 3자유도 형태로 마스트 암을 구성하고, 관절변수의 특성과 엔드-이펙터 궤적실험을 통하여 사람과 유사한 동작을 재현하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.243-246
• /
• 2017

In this study, flexible fixtures and end effectors are conceptually designed for the holding of thin-walled carbon-fiber reinforced-plastic (CFRP) workpieces in machining processes. Firstly, the fixture scenarios and system requirements for the conceptual designs of flexible-fixture and core units are proposed, including the propounding of the workpiece-holding mechanism and the core-unit requirements. A ball-joint pneumatic system is determined as a locking mechanism of the flexible-fixture system for the machining of thin-walled components. Secondly, conceptual designs of the core units are suggested with the driven requirements from the fixture scenarios. A self-tilting mechanism and an end-effector return mechanism are also proposed. Finally, the prototypes of the core units are manufactured, and the workpiece-holding capacity of each prototype is measured.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.411-417
• /
• 2004

최근 바이오 관련산업의 발전과 함께 바이오 장비 및 장치들에 대한 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히 바이오 세포 조작관련 연구들이 많이 진행되어 오고 있다. 일반적으로 바이오 세포들에 대해 기계적인 엔드 이펙터들이 조작을 위해 접촉될 때 과도한 힘이 발생될 경우가 발생하며 이런 힘들에 의해 세포막이나 조직들이 피해를 입을 수 있다. 본 논문에서는 상기 문제들을 극복하기 위해 바이오 세포 조작을 위한 새로운 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 내장된 힘 센서를 이용하여 바이오 세포와 엔드 이펙터간의 발생 힘을 측정할 수 있다. 또한, 비전기술을 이용하여 엔드 이펙터의 피펫 팀을 바이오 세포막까지 정확하게 가이드 할 수 있다. 결과적으로 제안된 시스템은 바이오 세포에 피해를 주지 않고 안전하게 조작이 가능하다. 제안된 기술을 이용하여 실제 시작품을 제작하여 다양한 실험을 수행한 결과 향후 DNA 조작과 같은 바이오 세포 조작용 정밀 인젝션 시스템으로의 사용 가능성을 보여 주었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.123-130
• /
• 2014

참외 재배환경은 토양 위의 수평바닥에서 재배된 것을 수확하여야 하며, 참외가 잎으로 덮여져 있어 인식이 어렵고, 덩굴성 줄기로 인해 참외를 그립하기에도 매우 불리하다. 이러한 재배환경에 적합하도록 엔드이펙트, 머니퓰레이터, 인식장치 등의 참외 수확 로봇을 개발하였고 이를 시험하였다. 엔드이펙터는 수확물을 잡기 위한 그립퍼와 줄기를 절단하는 커터로 구분되며, 그립퍼는 4개의 핑거가 동시에 구동하고, 커터는 2개로 전후진 동작이 되도록 설계하여 파지력과 절단력을 제어할 수 있도록 하였다. 머니퓰레이터는 중심축을 기준으로 회전을 하는 L-R형 모델에 직교 좌표형과 셔틀형 머니퓰레이터를 조합한 4축 매니플레이트 구조로 설계하였다. 인식장치는 1차 인식장치인 GVC와 2차 인식장치인 LVC를 이용하여 참외를 식별하고 그 중에서 당도나 숙도를 예측하여 선별하였다. 이 장치를 이용하여 로봇의 성능시험을 한 결과 수확시간은 평균 18.2sec/ea, 픽업율은 평균 91.4%, 손상율은 평균 8.2%, 선별율은 평균 72.6%로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.284-290
• /
• 2013

본 연구는 시설재배에서 참외를 수확할 수 있는 로봇의 엔드이펙터를 개발하기 위한 전단계로서, 참외의 엔드이펙트 중에서 소프트 핸드링이 가능한 그립퍼와 참외줄기를 절단하는 커터를 설계하기 위해 참외의 기하학, 압축, 절단, 마찰 특성 등을 분석하였다. 그 결과 참외의 길이는 평균 108mm, 직경은 중간지점에서 평균 70mm, 중량은 평균 188g, 부피는 평균 333mL, 진원도는 평균 3.8mm로 나타났다. 참외의 중량(W)에 대하여 길이(L)와 직경(D2)을 변수로 하는 식 $W=L^a{\times}D_2^b$로부터 비선형 회귀분석을 실시한 결과 a는 2.0279, b는 -0.9998의 상수값을 가지는 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 참외줄기의 지름은 평균 3.8mm이며, 참외 줄기는 중심으로부터 반경 5mm 범위 내에서 대부분 분포하였다. 참외의 항복치와 압축강도, 경도의 평균값은 각각 $36.5N/cm^2$, $185.7N/cm^2$, $636.7N/cm^2$이며, 참외 줄기의 절단력과 절단강도는 각각 $2.87{\times}10^{-2}N$와 $5.60N/cm^2$로 나타났다. 참외의 마찰계수는 고무가 0.609으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 알루미늄이 0.393, 스테인레스강이 0.177, 테프론이 0.079로 나타났다. 분석된 자료를 토대로 엔드이펙터 설계시 동작에 따른 위치 오차와 안전율을 감안하여, 그립퍼의 및 커터의 크기, 선회반경, 설치위치, 구동모터의 동력, 재료 및 재질의 선정 등에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.91-99
• /
• 2020

Fruit and vegetable harvesting robots have been widely studied and developed in recent years to reduce the cost of harvesting tasks such as labor and time. However, harvesting robots have many challenges due to the difficulty and uncertainty of task. In this paper, we characterize the crop environment related to the harvesting robot and analyzes state-of-the-art of the harvesting robot especially, in the viewpoint of robotic end-effector. The end-effector, an one of most important element of the harvesting robot, was classified into gripper and harvesting module, which were reviewed in more detail. Performance measures for the evaluation of harvesting robot such as test, detachment success, harvest success, and cycle time were also introduced. Furthermore, we discuss the current limitations of the harvesting robot and challenges and directions for future research.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물환경조절학회 2000년도 학술발표논문집
• /
• pp.31-35
• /
• 2000

현재 대부분의 작물수확에 있어, 노지 재배를 탈피하여 시설재배면적이 증가하고 있다. 현재 원예산업에서 전체 농가 생산액 대비를 보면 95년 기준으로 38.9%를 점하고 있다. 이는 80년대 이후 해마다 증가하였고, WTO시대에 도래하여 세계 속에서 우리 농산물은 경쟁을 해야 할 때다. 원예산업 비중에서, 채소가 25.2%, 과수가 11.2%, 화훼가 2%를 차지하고 있다. 이중 시설채소 재배도 8.5%의 비중을 차지하고 있고, 통계청 자료에 의하면 오이의 재배면적이 97년에 268ha에서 98년에 420ha로 증가하였다. (중략)

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물환경조절학회 2000년도 학술발표논문집
• /
• pp.98-103
• /
• 2000

포도 생과의 수입 개방으로 1996년에 2,400톤, 1997년에 3,500톤을 수입한 바 있다. 현재까지는 칠레산 포도가 3월부터 5월 사이에 수입되어 그 동안 안정적으로 발전해 오던 시설포도의 수익성이 크게 떨어진 바 있으나 수입종 과실의 품질, 기호성, 신선도, 잔류 농약의 문제 등으로 소비자들이 국산 포도를 선호하고 있어 크게 문제되지 않고 있다. 그러나 앞으로의 포도의 지속적인 수입 개방으로 인하여 좋은 품질의 포도가 수입될 것으로 예상된다. (중략)

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제29권3호
• /
• pp.281-286
• /
• 2004

The end-effector is the one of the important factors on development of the cucumber robot to harvester a cucumber. Three end-effectors were designed the single blade end-effector with one blade, the double blade end-effector with two blades and the triple blade end-effector with three blades. Performance tests of the end-effector, the fully integrated system, were conducted to determine the cutting rate by using two different kinds of cucumber. The success rates of cucumber cutting ratio of single end-effector, double end-effector and triple end-effector in laboratory. were 61.7%, 95%, 86.7%, respectively. The cutting rate of single blade or double blade was a little difference with respect to the different diameters of cucumber stem. However, the success cutting rate of the end-effector with triple blade was 61.7% under 29mm diameter of a grabbing stem section. The triple end-effector was not suitable for harvesting a cucumber, but was considered to be suitable for harvesting a grape, an apple and a tomato. The success rate of cucumber cutting ratio of triple end-effectors in greenhouse was 84%. The failure cutting rate was 16% which are due to abnormal shape of cucumber fruit.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.104-110
• /
• 2014

This paper presents a non-contact inspection system for automatically measuring the thickness of an aircraft wing rip product. In order to conduct the inspection of the wing rib thickness automatically, a non-contact laser displacement sensor, end-effector, and a robot were selected for use. The non-contact type inspection system was evaluated by measuring the measurement deviation of the rotation direction of a C-type yoke end-effector and the transfer direction of a V-slim end-effector. In addition, the non-contact inspection system for wing rib thickness measurements was validated through thickness measurements of a web, flange, and stiffener.