• 대한기계학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1252-1264
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• 1988

본 연구에서는 실제 산업현장에서 이용되고 있는 5자유도의 수직 다관절형 로 봇과 2자유도의 포지셔너를 하나의 기구학적 모델로 모델링하여 기구학적 해석을 하고 이때 발생하는 여유자유도제어 및 그 타당성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 먼저 역기구학적 해를 여유자유도인 포지셔너의 틸팅(tilting) 관절각을 고정한 후 6자유도 의 로봇으로 모델링하여 해석적으로 구하는 방법을 제시하고, Jacobian행렬을 통해 특 이상태를 분석하고자 한다. 또한 여유자유도가 특이성회피를 목적으로 하는 R-P 시 스템의 작업성능에 어떠한 영향을 미치는가를 알기 위해 역기구학적 해로부터 구한 각 관절각을 Jacobian 행렬을 이용하는 조작성지수식에 대입하여 조작성지수를 얻고, 이 조작성지수의 등고선그래프로부터 높은 작업성능을 갖는 여유자유도 각을 구하고자 한 다. 아울러, 주작업 및 특이성회피를 목적으로 하는 부작업을 만족시키는 여유자유 도 제어방법의 경우에 높은 작업성능을 갖는 방향으로 관절각이 변화하는지를 역기구 학적 해만을 이용한 경우와 비교 검토하고자 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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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.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권5호
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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.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권1호
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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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.61-62
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• 2013

• 한국정밀공학회지
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• 제14권1호
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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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제4권2호
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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.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.79-85
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• 2001

본 논문에서는 퍼지 보상기와 자기구성 신경회로망을 이용하여 3축 매니퓰레이터의 역 기구학 해를 구하는 방법을 제안한다. 가우시안 위치 함수를 활성화 함수로 사용하는 자기구성 신경회로망은 학습 시작시 1개의 은닉층 노드를 가지고 학습을 하면서 점차적으로 은닉층의 노드수를 증가시킴으로서 최적의 노드수를 얻을 수 있으며, 퍼지 보상기는 신경회로망의 양호한 학습비를 얻는다. 이와 같이 시스템을 구성하여 빠른 학습속도와 학습비의 개선 그리고 빠른 정상상태로의 수렴을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.54-61
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• 2022

선박은 다양한 파이프 배관을 필요로 하는 거대한 시스템에 해당한다. 내부의 복잡한 파이프를 배치하는 것은 설계 도면을 따라 진행되지만, 실제 현장에서는 측정 및 시공 오차에 의해 파이프간 체결 위치가 서로 맞지 않는 경우가 다수 발생하게 된다. 이러한 경우, 연결할 양쪽 파이프의 위치를 측정하여 어긋난 위치를 보정하는 파이프 체결부를 새로 설계하여 연결작업을 완료하게 된다. 본 연구는 이러한 오차를 가진 파이프 체결 공정을 기술적 접근을 통해 보완하고자 한다. RGBD 센서의 질점 정보를 이용하여 파이프 위치를 측정하고 양쪽 파이프간의 상대적 위치, 방향의 틀어짐을 로봇의 역기구학으로 해석하여 체결부 파이프의 외관을 보정, 설계하는 방법론을 제시하고자 한다. 파이프의 위치 측정을 위한 질점기반의 정합 과정 및 확률 기반 접근론인 RANSAC을 이용하여 파이프의 좌표계를 추정하고 실험을 통해 제시한 방법의 정확도를 논하고자 한다. 또한 파이프 체결부 설계를 위해 최소한의 자유도를 이용하여 연결가능한 기구학적 정보의 추출 방법론을 다루고자 한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.51-59
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• 2011

본 논문은 다양한 지면에 적응 가능한 견형 4족 로봇의 위치 이동에 관한 것으로 정 보행과 동 보행의 구현 방법 및 특성을 주로 다루었다. 이를 위하여, 총 12 자유도의 로봇을 자체 제작하였으며, 몸통과 발의 운동궤적을 생체 모방 방식으로 생성한 후 역기구학에 의하여 그에 해당하는 각 다리의 관절각을 해석적으로 구하였다. 이러한 관절각 데이터를 상기 로봇의 ADAMS 모델에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과, 계획된 걷기 및 속보 걸음새가 동력학적으로 안정함을 확인하였다. 그러나 그 이전의 속보 패턴의 경우에는 시뮬레이션 결과와는 달리 실험 중 불안정한 거동을 보였다. 그에 따라 원인 분석을 하는 과정 중, 속보와 같은 동 보행의 경우 ZMP보다는 WSM의 개념을 적극적으로 활용하고 보행 주기를 최대한 단축시키는 것이 안정성 확보에 매우 중요함을 발견하였다.