• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.3
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• pp.223-228
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• 2015

This paper analyses the torque characteristics of the shoulder and elbow joints of a humanoid robot arm that is useful for an object lifting and transferring task instead of human beings. For the purpose, some typical human lifting behaviors are considered, and various simulations for lifting and transferring an object have been performed by employing a humanoid robot arm having a simple configuration of shoulder and elbow joints. Through the simulation, it is shown that the torque patterns and ranges of the shoulder and elbow joints required for such a humanoid lifting and transferring task can be found earlier in the design of a humanoid robot arm. As a result, this effort is useful for us to design an effective robot arm.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2018.10a
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• pp.301-303
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• 2018

This paper describes a robot control system and control method of a human arm type redundant manipulator. The control of a redundant manipulator suffer from computational complexity and singularity problem because of numerical inverse kinematics. To deal with such problems, analytical methods for a redundant robot arm have been researched to enhance the performance of inverse kinematics. In this research, we propose a numerical control method and weighted pseudo inverse kinematics algorithm. Using this algorithm, it is possible to generate a trajectory passing through the singular points and intuitively move the elbow without regard to the end-effector pose. Performance of the proposed algorithm was verified by various simulations. It is shown that the trajectory planning and using this algorithm provides correct results near the singular points and can utilize redundancy intuitively. We proved this system's validity through field test.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2007.04a
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• pp.131-134
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• 2007

본 논문에서는 현재까지 나타난 휴머노이드 로봇의 문제점을 극복하고, 미래형 로봇의 발전방향인 "개방화", "네트워크화", "모듈화" 개념을 만족하는 새로운 구조를 설계하기 위한 인간 팔의 형태학적 신경학적 모델을 제시하고 이를 기반으로 한 휴머노이드 로봇 팔 설계 방법을 제시하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.22 no.5
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• pp.533-539
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• 2012

The purpose of this study is to estimate a validity of control signal through a design of Exoskeleton Robot Arm's capable of intelligent recognition as a human arm's motion by using realtime processed data of generated EMG signals. By an intelligent algorithm, the EMG output value of human biceps and triceps muscles contraction can be recognized and used for the control over exoskeleton arm corresponding to human's recognition and judgement. The EMG sensing data of muscles contraction and relaxation are used as the input signal from human's body to operate the Exoskeleton Robot Arm thus copying human arm motion. An intelligent control of Exoskeleton Robot Arm is to design the analog control circuit which processes the input data, and then to manufacture an integrated control board. And then abstracted signal is passed by DSP signal processing, Fuzzy logic algorithm is designed for a accurate prediction of weight or load through the intelligent algorithm, and design an Exoskeleton Robot Arm to express a human's intention.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2007.04a
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• pp.117-120
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• 2007

본 논문에서는 휴머노이드 로봇에 적용 가능한, 미래형 로봇의 발진방향인 "개방화", "네트워크화", "모듈화" 개념을 만족하는 새고운 구조의 로봇 설계를 위해 인간의 신경학적 모델을 이용한 기법을 제시하고 이를 기반으로 한 로봇에 적용하기 위한 SERCOS 통신 기반의 로봇 팔에 대한의 내부 통신망 설계 방법을 제시하였다.

• Information and Communications Magazine
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• v.33 no.8
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• pp.19-27
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• 2016

최근 들어 로봇 기술은 팔과 다리가 달린 인간형 로봇 휴머노이드(Humanoid)와 같이 겉모습뿐만 아니라 히노애락(喜怒哀樂)과 같은 인간의 감정을 흉내 내는 지능형 감성로봇(Emotional robot)으로 진화하고 있으며, 사물인터넷(Internet of things, IoT), 빅데이터(Big data) 및 인공지능(Artificial intelligence, AI) 기술까지 융합하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 기술 발전을 기반으로 로봇산업은 전통적인 제조업뿐만 아니라 의료, 실버, 국방, 건설, 생활가전, 물류, 드론 등 다양한 분야에서 활용이 가능하며, 또한 교육, 문화, 예술에도 접목을 할 수 있어 넓은 분야에서 발전 가능성이 매우 큰 산업이다. 본 논문에서는 인간과 교감하는 감성로봇의 개념과 주요 기술을 소개한다. 아울러, 최근까지 연구 개발되었거나 제품으로 출시되었던 감성로봇 사례를 소개하고 향후 전망에 대해서 논의한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.29 no.10
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• pp.1119-1127
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• 2012

In this paper, we present an inverse kinematics of a 7-dof Anthropomorphic robot arm using conformal geometric algebra. The inverse kinematics of a 7-dof Anthropomorphic robot arm using CGA can be computed in an easy way. The geometrically intuitive operations of CGA make it easy to compute the joint angles of a 7-dof Anthropomorphic robot arm which need to be set in order for the robot to reach its goal or the positions of a redundant robot arm's end-effector. In order to choose the best solution of the elbow position at an inverse kinematics, optimization techniques have been proposed to minimize an objective function while satisfying the euler-lagrange equation.

• 기계와재료
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• v.22 no.4
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• pp.76-83
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• 2010

로봇의 발전 동향을 살펴보면, 기존의 위치 기반제어를 통하여 단순반복 재생 하는 로봇에서 인간과 로봇이 협력할 수 있는 로봇으로 그리고 궁극적으로는 독자적인 작업지능을 갖고서 독립적으로 운용되거나 인간과 공존할 수 있는 로봇으로 개발되어 나아갈 것으로 예상된다. 다만 현재까지의 로봇 기술로는 로봇 독자적으로 완전한 작업지능을 구현하기가 힘들기 때문에 그 중간 단계로써 사람과의 협력 작업을 구현하고 하는 것이다. 이처럼 인간-로봇 협업 기술은 인간의 지능과 로봇의 성능을 결합하여 고도의 작업을 구현할 수 있는 기술로써 로봇의 사용법을 모르는 현장 작업자도 로봇의 말단부를 잡고 손쉽게 로봇에 명령을 지시할 수 있다. 따라서 로봇의 응용 범위가 매우 다양해지고, 특히 로봇 전문인력이 없고 다품종 변량 생산을 주로 하는 중소기업에서의 로봇 활용을 촉진시켜 작업 환경 개선과 생산성 향상이 가능해진다. 또한 제조업용 로봇 분야에서 뿐만 아니라 범용성이 강한 기술로 개인서비스 로봇에서부터 국방, 건설, 의료 등 전문 서비스 로봇에 이르기 까지 폭넓게 적용될 수 있다. 이러한 인간-로봇 협업을 위해 필요한 기술들로는 경량형 로봇팔 기술, 인간-로봇 협조 제어 기술, 인간-로봇 안전 기술, 작업자 편이를 위한 인터페이스 기술 등이 포함되며 향후 기술의 발전에 따라 그 파급효과가 극대화될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.17 no.4
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• pp.500-505
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• 2007

Current humanoid robot technology has a problem of lacking opened methodology about mechanisms of analysis, design, implementation, and integration for robot development but is focused only on manufacture robot and implementation of technology. In this paper, to overcome problems of humanoid robots that have been shown since and for construction of new structure which satisfy the concept of opening, networking, and modularization that is the development direction of future robot, we proposed morphological and neurological model of human arm and design method of humanoid robot arm based on the each joint design and kinematics model.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.69-72
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• 2015

로봇의 ARM에 대한 연구는 로봇공학의 매우 중요한 부분이고 이에 대하여 오랜 기간 동안 많은 연구 개발들이 꾸준히 진행되고 있으며, 인간과 로봇의 동작에 있어서 움직임의 차이를 줄이기 위하여 다양한 연구 방법론들이 제시되고 있다. 특히 인간의 동작에 근접하는 로봇의 동작을 구현하기 위해서 로봇의 중요한 구성 요소 중의 하나인 ARM을 더욱더 중점으로 연구를 진행하고 있고, ARM을 로봇뿐만 아니라 다양한 분야에서 활용하기 위해 많은 노력을 하고 있다. 본 논문에서는 인간의 팔 동작에 근접하는 로봇 ARM 동작을 구현하는 Smooth ARM Motion 알고리즘을 설계하기 위하여 로봇의 기존 ARM 동작을 파악하고 그 특성을 분석하였다. Smooth ARM Motion은 중대형 로봇 설계에서 이미 적용되어 있지만 소형의 모터 서보를 사용하는 로봇에서는 적용되기 어려운 문제점을 가지고 있다 따라서 본 논문에서는 소형 모터 서보 시스템에서 Smooth ARM Motion을 구현하기 위하여 효과적으로 ARM을 제어하는 방법론을 도출하는 데에 필요한 제어 변수들을 제시하고, Arduino 환경에서 Smooth ARM Motion설계하기 위한 ARM에 대한 제어 변수들 간의 상관관계들을 실험을 통하여 분석하였다.