• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.642-648
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• 2008

여자유도 매니퓰레이터의 동적 제어는 관절에 가해지는 토크를 최소화하는 목적으로 많은 연구가 이루어져 왔다. 그러나 기존의 국소 토크 최적화의 동적 제어 방법은 드라이버로 구현하기 힘든 토크가 요구된다. 본 논문에서는 그러한 큰 토크 요구를 상당히 개선시킨 새로운 제어 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 기존의 국소 토크 최소화 알고리즘에 퍼지 로직과 유전자 알고리즘을 적용시킨 것이다. 제안된 알고리즘은 3자유도 평면 여자유도 로봇에 적용하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 알고리즘의 타당성을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.787-796
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• 2008

매니퓰레이터와 환경과의 충돌 시 충격량을 줄이기 위해서는 유효질량이 최소화되는 자세가 요구되므로 자체운동(self motion)을 통하여 이러한 자세를 유지해야 한다. 이때 여유자유도를 분해하기 위하여 관절 토크 국소 최소화 알고리즘을 이용할 수 있다. 본 논문에서는 매니퓰레이터와 환경과의 충돌 시 충격 및 손상을 줄이기 위해 기구학적인 여자유도를 이용하여 관절토크를 최소화시킴과 동시에 충돌을 최소화시키는 새로운 제어 알고리즘을 제안한다 이 알고리즘은 기존의 국소 토크 최소화 알고리즘과 국소 충돌 최소화 알고리즘에 퍼지 로직과 유전자 알고리즘을 적용시킨 것이다. 제안된 알고리즘은 3자유도 평면 여자유도 매니퓰레이터에 적용하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 알고리즘의 타당성을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.363-364
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• 2010

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.388-397
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• 2009

로봇 매니퓰레이터를 이용한 대부분의 작업은 환경과의 상호작용을 요구하며, 위치제어, 충돌제어 그리고 힘제어로 구성된다. 위치제어는 환경에 도착하는 방법을 의미하고, 환경에 접촉하는 순간은 충돌제어 문제를 야기하며, 힘제어는 환경과의 충돌후에 원하는 힘궤적을 유지하는 것이다. 이러한 세 가지 제어문제는 순차적으로 발생하므로, 각각의 제어 알고리즘은 독립적으로 개발되어야 한다. 특히 여자유도 매니퓰레이터에서 이러한 세 가지 제어문제는 독립된 중요한 연구 주제이다. 예를 들어, 관절 토크 최소화와 충격힘 최소화는 여자유도 매니퓰레이터의 대표적인 연구주제이다. 본 논문에서는 단일 작업을 통하여 세 가지 제어문제를 구성하였다. 위치제어는 각 관절의 토크와 토크변화 그리고 충돌 시의 충돌힘 최소화를 위하여 개발되었다. 따라서 충돌제어의 초기조건은 이전의 위치제어 알고리즘으로부터 최적화 되고, 그러한 제어 전략은 충돌제어의 결과를 개선시킨다. 유사하게, 힘제어 문제의 초기조건은 이전의 위치제어와 충돌제어로부터 간접적으로 최적화된다. 힘제어 알고리즘은 각 관절 토크와 힘외란 최소화시키는 개념을 사용하였다. 모의실험 결과는 제안된 알고리즘의 타당성을 보여준다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권7호
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• pp.134-141
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• 2009

Recently, many researchers have tried to develop wearable robots for various fields such as medical and military purposes. We have been studying robotic exoskeletons to assist the motion of persons who have problems with their muscle function in daily activities and rehabilitation. The upper-limb motions (shoulder, elbow and wrist motion) are especially important for such persons to perform daily activities. Generally for shoulder motion 300F is needed to describe its motion(extension/flexion, abduction/adduction, internal/external rotation) but we have used a redundant actuator thus making a 4 DOF system. In this paper, we proposed the mechanism design of the exoskeleton which consists of 4-DOF for shoulder and 1-DOF for elbow robotic exoskeleton to assist upper-limb motion. Then we compared the new mechanism design and prototype mechanism design. Here we also analyze the proposed system kinematically to find out and to avoid the singular point. This research will ensure that the proposed wearable robot system make human's motion more powerfully and more easily.

• 로봇학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.168-177
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• 2007

In a number of fields, robots are being used for two purposes: efficiency and safety. Most robots, however, have single-actuator mechanism for each joint, where the tasks are performed with high stiffness. High stiffness causes undesired problems to the environment and robots. This study proposes redundant actuator mechanism as an alternative idea to cope with these problems. In this paper, Double-Actuator Unit (DAU) is implemented at each joint for applications of multi-link manipulators. The DAU is composed of two motors: the positioning actuator and the stiffness modulator, which enables independent control of positioning and compliance. A three-link manipulator with DAUs enables adaptive control of RCC. By modulating the joint stiffness of the manipulator and controlling the position of RCC, we can significantly reduce contact force during assembly tasks and surgical procedures.