• Title/Summary/Keyword: 역기구학적 해

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Analysis of singularity and redundancy control for robot-positioner system (로봇과 포지셔너 시스템의 특이성 분석과 여유 자유도 제어)

  • 전의식;장재원;서일홍;오재응;염성하
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.6
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    • pp.1252-1264
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    • 1988
  • Recently industrial robots together with positioners are often used to enhance the system performance for arc welding. In this paper, a redundancy control method is proposed to the robot-positioner system with seven degrees of freedom, where one kinematic modelling technique is employed. Also, manipulability in the given cutting plane of the workspace. An algorithm maximizing the manipulability is applied to the robot and the positioner and the simulation results are shown for the task following a linear path.

Closed Form Inverse Kinematic Solutions for General Combination of Three-Joint Manipulator (3관절 매니퓰레이터의 일반적 조합에 대한 역기구학적 폐형해)

  • 한규범
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1995.04b
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    • pp.363-368
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    • 1995
  • A general method of solving inverse kinematics of three-joint manipulator composed of revolute joints or prismatic joints or combinations of those joints is presented in this study. In completing real-time control, it is very important to obtain the closed form solutions of inverse kinematics rather than iterative numerical solutions, because iterative numerical solutions are generally much slower than the corresponding closed form solutions. If it is possible to obtain the inverse kinematic solutions for general cases of considering twist anlges and offsets, the manipulator work space can be designed and enlarged more effciently for specific task. Moreover, in idustrial manipulators, the effect of main three joints is larger than that of the other three joints related to orientation in the view of work space. Therfore the solutions of manin three-joint are considered. Even The inverse kinematic equations are complicatedly coupled, the systematical solving process by using symbolic calculation is presented.

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A Study on the Kinematic Analysis of a 6-DOF Parallel Robot Manipulator (6자유도 병렬형 로봇 메니퓰레이터의 기구학적 해석)

  • 류길하;조병관
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.12 no.5
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    • pp.149-156
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    • 1995
  • 본 연구의 목적은 6자유도를 가진 병렬형 메니퓰레이터의 기구학적 해석을 하는데 있다. 일반적인 산업용 로봇의 구조는 링크가 직렬로 연결된 형상을 하고 있으며 이러한 형태는 넓은 작업공간의 확보와 유연성이 뛰어난 장점이 있는 반면에 각 링크의 오차가 메니퓰레이터의 끝단에서 누적되어 나타나게 되고 구동렬이 증가하게 되는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 정밀한 위치제어가 필요한 경우에는 병렬형 형태의 링크를 지닌 구조를 사용하고 있다. 병렬형 메니퓰레이터의 역기구학적 해석은 비교적 단순한 데 반하여 정기구학적 해 석은 비선형 방정식의 형태로 나타나며 해석적으로 그 해를 구하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 6자유도를 지닌 병렬형 메니퓰레이터의 기구학적 해석을 수행하였으며 예제를 통하여 검정하였다.

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The Development of an Inverse Kinematic Solution for Periodic Motion of a Redundant Manipulator (여유자유도 로봇의 주기적 운동제어를 위한 역기구학 해의 개발)

  • 정용섭;최용제
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.19 no.1
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    • pp.142-149
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    • 1995
  • This paper presents a new kinematic control strategy for serial redundant manipulators which gives repeatability in the joint space when the end-effector undergoes some general cyclic motions. Theoretical development has been accomplished by deriving a new inverse kinematic equation that is based on springs being conceptually located in the joints of the manipulator. Although some inverse kinematic equations for serial redundant manipulators have been derived by many researchers, the new strategy is the first to include the free angles of torsional springs and the free lengths of the translational springs. This is important because it ensures repeatability in the joint space of a serial redundant manipulator whose end-effector undergoes a cyclic type motion. Numerical verification for repeatability is done in terms of Lie Bracket Condition. Choices for the free angle and torsional stiffness of a joint (or the free length and translational stiffness) are made based upon the mechanical limits of the joints.

Development and Verication of a Robot Off-line Programming System for Die Polishing Process (금형 연마작업을 위한 로봇 오프라인 프로그래밍 시스템의 개발 및 적용)

  • Kang, Sungchul;Kim, Munsang;Lee, Kyo Il
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.14 no.1
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    • pp.69-77
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    • 1997
  • 본 논문은 금형의 마무리 연마 작업을 로봇을 이용하여 자동화하기 위한 오프라인 프로그래밍 시스템개발을 그 내용으로 하고있다. 3차원 자유곡면 형상을 갖는 금형을 연마하기 위한 로봇 작업 경로를 효율적으로 생성하기 위해서는 기존의 교시 방법이 아닌 CAD시스템과 연계된 시뮬레이션 방식의 자동 경로 생성 방법이 요구된다. 본 연구에서 개발된 금형 연마 작업을 위한 오프라인 프로그래밍 시스템은 연마 작업 시뮬레이션을 위한 기하학적 모델링 기능, 로봇의 작업 공간을 고려한 작업장 배치 기능, 연마 로봇의 효율적인 기구학 해, 3차원 그래픽 시뮬레이션, 3차원 물체간의 충돌 검사 기능 및 유기적인 관계형 데이타 베이스 기능 등으로 구성된다. 본 시스템의 시뮬레이션 결과를 로봇의 위치 보정 과정을 거쳐 로봇 작업 프로그램 으로 변환함으로써 최종적으로 실제 연마 작업이 가능한, 정확하고 안전한 로봇 프로그램을 생성하였다.

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Extraction of the landing point of the bucket on the stockpile (야적파일위의 버킷 착지점 추출)

  • Choe, Jin-Tae;An, Hyeon-Sik;Lee, Gwan-Hui;Sin, Gi-Tae
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.2
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    • pp.273-279
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    • 1998
  • 철강석 또는 석탄의 적치장에서는 이들 원석을 퍼내어 용광로로 보내주는 불출기(reclaimer)가 사용되고 있다. 불출기를 자동화하려면 야적파일에 불출용 회전 버킷(bucket)을 자동착지시키는 방법이 요구된다. 본 논문에서는 야적 파일 표면위의 버킷 착지점을 추출하는 방법을 제시한다. 이 방법은 파일의 3차원 형상 검출, 파일의 등고선 추출, 불출기의 역기구학해의 도출 및 착지점 추출 알고리즘으로 이루어진다. 파일의 3차원 형상과 거리를 측정하기 위한 3차원 형상 검출기가 2차원 레이저 검출기에 수평주사(scanning)용 모터를 부착하여 개발하였고, 다 단계의 영상처리를 통해 버킷이 작업할 수 있도록 파일의 작업 등고선을 추출하였다. 불출기가 회전 버킷에 의해 기구학적으로 여유자유도로 이루어 졌음을 보였으며, 역기구학 해를 구하는 방법을 아울러 제시하였다. 그리고 버킷의 착지점을 과부하 방지와 단위 시간당 생산성을 최대화하는 성능기준에 근거하여 구하였다. 또한 개발된 시스템을 제철소 원석 야적장의 불출기에 설치 시험하여 타당성을 입증하였다.

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A Study on the Soiution of Inverse Kinematic of Manipulator using Self-Organizing Neural Network and Fuzzy Compensator (퍼지 보상기와 자기구성 신경회로망을 이용한 매니퓰레이터의 역기구학 해에 관한 연구)

  • 김동희;이수흠;신위재
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.2 no.3
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    • pp.79-85
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    • 2001
  • We obtain a solution of inverse kinematic of 3 axis manipulator by using a self-organizing neral network(SONN) with a fuzzy compensator. The self-organizing neural network using the gaussian potential function as the activation function has one hidden layer in the first learning time. The network obtains the optimal number of node by increasing the number of hidden layer node through the learning, and the fuzzy compensator has the optimal loaming rate of neutral network. In this results, we can confirmed that the learning rate is improved and the rapid convergence to the steady-state.

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Designs of Pipe Fitting with Three Dimensional Measurement and Kinematic Constrained Equations (파이프 체결을 위한 3차원 측정 및 기구적 구속조건 기반의 설계 방식)

  • Yang, Jeong-Yean
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.22 no.3
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    • pp.54-61
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    • 2022
  • Ship is a huge system including a variety of pipe arrangements. Pipes are installed according to the design layout, however the end poistion of pipes are not well matched owing to its measurement and construction errors. In this situation, the customized pipe fitting is frequently designed to connect with both pipes, the position of which are manually measured. This paper focused that these two coordinates are measured by point cloud from RGBD sensor and the relative transformation induced by positional and orientational differences is calculated by inverse kinematics in robotics theory. Therefore, the result applies for the methodology of the pipe connection design. The pipe coordinate that is estimated by the matching and the probabilistic RANSAC method will be verified by experiments. The kinematic design parameters are computationally calculated by using the minimum degree of freedom that connects both pipe coordinates.

Locomotion of Dog-like Quadruped Robots: Walk and Trot (견형 4족 로봇의 위치 이동: 걷기 및 속보)

  • Lim, Seung-Chul;Kim, Kwang-Han
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.20 no.1
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    • pp.51-59
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    • 2011
  • This paper is concerned with locomotion of dog-like quadruped robots that can adapt to various terrains, mainly dealing with implementation methods and characteristics of static and dynamic gaits. To this end, a 12-DOF robot is built in house, motional trajectories of its body and feet are generated mimicking biological life, and the corresponding leg joint angles are analytically obtained by inverse kinematics. Such joint angle data are then applied to the robot's ADAMS model for computer simulations so that the planned walk and trot gaits are both confirmed dynamically stable. However, contrary to the simulation results, previous trot patterns showed unstable behavior during experiments. This problem led us to analyze the reason, and in the course we discovered the importance of maximally utilizing the concept of WSM rather than ZMP and therefore reducing the gait period to secure the stability of dynamic gaits such as trot.