• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.1
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• pp.63-71
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• 2000

원격조정 시스템에서 힘정보는 중요하다. 그러나 특수 응용 분야에 적합한 크기와 측정의 정확성을 가지는 힘 센서의 적용은 매우 어렵다. 더욱이 힘 정보의 전송으로 인한 시간지연으로 시스템은 불안정 되기 쉽다. 본 논문은 가상환경을 이용한 원격조정 시스템을 제안하였다. 시스템은 그래픽 시뮬레이션 처리부, 슬레이브 제어부 그리고 역감 제시부로 구성되어진다. 슬레이브 암이 작업물체와 접촉작업을 할 때 역감은 가상환경에서 계산되어지므로 힘 선세와 시간지연으로 발생되는 문제점을 해결 할 수 있다. 제안된 시스템으로 접촉작업에 대한 힘 제시 원격조정을 수행하였고, 실험결과를 통해서 안정된 접촉작업을 확인하였다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.9 no.1
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• pp.73-82
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• 1995

이 논문에서는 고차수 동력학적 표적모형을 이용하여 간단하고 우수한 성능을 지니는 위치와 힘의 추적제어법을 제안하였다. 이 표적모형은 위치오차와 힘오차의 상관관계를 자유운동을 위한 임피던스와 힘오차의 보상기로 모형화한다. 이들의 특성중, 적절한 보상기 설계에 의하여 위치입력과 힘입력 추적제어, 천이응담을 줄이기 위한 위치입력과 힘입력의 동시사용 및 매니퓰레이터의 접촉시에 부드러운 접촉을 위한 동특성의 연속성 유지 보상기 설계에 대하여 고찰하였다. 또한 접촉환경이 불규칙한 기하구조를 갖는 경우에,위치교란중 힘의 추적제어를 모의실험으로 보였다.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.3 no.1
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• pp.61-66
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• 1997

로보트 매니퓰레이터가 일정한 접촉 힘을 유지하며 공작물의 표면을 따라가게 하는 작업은 많은 자동화 생산공정에서 유용하게 이용될 수 있다. 일반적인 위치제어용 산업용 로보트를 이러한 공정에 사용하기 위해서는 접촉힘이 계측되어 로보트의 제어에 이용되어야만 한다. 이 연구는 accommodation force control 방식으로 산업용 로보트를 제어하여 edge-following에 응용하도록하며, 접촉 힘의 계측에는 wrist force sensor를 사용한다. 이 시스템의 궤도추적속도와 force regulation 등이 예견제어에 의해 향상될 수 있다. 예견제어에 의해 설계된 전체 제어 시스템은 feedback 제어기와 feedforward 예견제어기로 구성된다. 여기서, 시스템의 안정성은 feedback 제어기에 의해서 결정되며, 예견제어기는 시스템에 미치는 외란을 통제하는 것을 주 기능으로 한다. 일반적으로 선형제어 방식을 채택한 경우와 예견제어를 이용한 edge-following을 실험을 통해 비교함으로써, 예견제어의 효용성을 확인한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.8 no.3
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• pp.95-103
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• 1998

This paper deals with a problem occuring in recognition of tactile images due to the effects of imposed force at a me urement moment. Tactile image of a contact surface, used for recognition of the surface type, varies depending on the forces imposed so that a false recognition may result in. This paper fuzzifies two parameters of the contour of a tactile image with the membership function formed by considering the imposed force. Two fuzzifed paramenters are fused by the average Minkowski's dist; lnce. The proposed algorithm was implemented on the multisensor system cnmposed of an optical tact le sensor and a 6 axes forceltorque sensor. By the experiments, the proposed algorithm has shown average recognition ratio greater than 869% over all imposed force ranges and object models which is about 14% enhancement comparing to the case where only the contour information is used. The pro- ~oseda lgorithm can be used for end-effectors manipulating a deformable or fragile objects or for recognition of 3D objects by implementing on multi-fingered robot hand.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.130-130
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• 2004

본 논문에서는 RF 스위치의 엑추에이터로 사용하기 위한 수평구동형 박막형 PZT 엑추에이터의 설계, 제작 및 시험에 관한 것이다 기존의 RF 스위치들은 대부분 수직 방향의 접촉 방식을 채택하고 있고, 대부분 구조체가 두껍지 않은 막으로 이루어져 있어서, 엑추에이터로부터 힘을 충분히 전달받지 못한다. 이로 인해, 접촉력이 상대적으로 작게 되어, 접촉저항을 줄이기 위한 접촉압력을 내기 위해 접촉 면적을 줄일 수밖에 없게 된다. 따라서, 본 연구에서는 효과적인 힘의 전달이 가능한 수평방향의 접촉 방식과 상대적으로 큰 힘을 낼 수 있는 PZT 엑추에이터를 사용하고자 한다.(중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2005.11a
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• pp.515-518
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• 2005

플립칩과 같은 정밀한 전자부품을 일반적인 표면실장방법에 의해 고속으로 장착 시킬 경우에는 칩의 표면이 PCB 실장면에 닿는 순간 접촉력(Contact Force)이 크게 발생한다. 과도한 접촉력에 의해 솔더 볼의 표면에 크랙이 가거나 솔더 볼이 변형되어 좁은 피치 내에서 인접해 있는 솔더 볼이 서로 붙는다든지, 또한 리드가 손상된다든지 하는 등과 같은 현상이 발생하여 표면 실장 불량의 원인이 될 가능성이 높아진다. 또한, 유연한 재질로 구성된 PCB 실장면에 과도한 힘을 가할 시에는 실장면의 국부적인 탄성변형이 발생하여 칩의 장착위치가 변경되어 정확한 위치에의 장착이 어렵게 된다. 따라서 CSP 나 플립 칩과 같은 고정도 칩을 고속으로 정확한 위치에 실장하기 위해서는 칩을 장착할 때 플립칩과 실장면의 자세를 평형상태로 제어할 필요가 있으며, 특히 발생하는 충격을 감소시키기 위한 충격 제어와 충돌 후 일정한 접촉력 유지를 할 수 있는 힘 제어가 필수적임을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 상기와 같은 자세제어 및 힘제어를 요구하는 플립 칩 장착을 위한 엑츄에이터와 거리/힘 센서 시스템을 개발하였다. 제안된 시스템의 효율성을 입증하기 위해 다양한 환경에서 성능시험을 수행하였으며, 그 결과 제안된 시스템의 만족할 만한 실험결과를 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2000.10a
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• pp.14-19
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• 2000

Recent requirements for the fast and accurate motion in industrial robot manipulator need more advanced control techniques. To satisfy the requirements, importance of the force control is being continuously increased and the expensive force sensor is usually installed to obtain the contact force information in practice. This information is indispensable for the force control of maintaining the desired contact force. However the sensor cost is too high to be used in industrial applications. In this paper, it is proposed to estimate the contact force occurred between the end-effector of 2 DOF robots and environment. The contact force estimation system is developed based on the static and dynamic models of 2 DOF robot manipulators, where the contact force is described with respect to the link torque. The Extended Kalman Filter is designed and its performance is verified in simulations.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.25 no.2
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• pp.192-197
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• 2001

Recent requirements for the fast and accurate motion in industrial robot manipulators need more advanced control techniques. To satisfy the requirements, importance of the force control is being continuously increased and the expensive force sensor is often installed to obtain the contact force information in practice. This information is indispensable for the force control of maintaining the desired contact force. However, the sensor cost is too high to be used in industrial applications. In this paper, it is proposed to estimate the contact force occurred between the end-effector of robots and environment in 3-D. The contact force monitoring system is developed based on the static and dynamic models of 3 DOF robot manipulators, where the contact force is described with respect to the link torque. The Extended Kalman Filter is designed and its performance is verified in simulations.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.6
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• pp.659-665
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• 2010

This paper proposes a control algorithm for quadruped robots moving on irregularly sloped uneven surfaces. Since the body balance of a quadruped robot is controlled by the forces acting on its feet during touchdown, the ground reaction force (GRF) is controlled for stable running. The desired GRF for each foot is generated on the basis of the desired galloping pattern; this GRF is then compared with the actual contact force. The difference between the two forces is used to modify the foot trajectory. The desired force is realized by considering a combination of the rate change of the angular and linear momenta at flight. Then, the amplitude of the GRF to be applied at each foot in order to achieve the desired linear and angular momenta is determined by fuzzy logic. Dynamic simulations of galloping motion were performed using RecurDyn; these simulations show that the proposed control method can be used to achieve stable galloping for a quadruped robot on irregularly sloped uneven surfaces.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.34 no.10
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• pp.910-917
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• 2007

Of the possible interactions between human and robot, touch is an important means of providing human beings with emotional relief. However, most previous studies have focused on interactions based on voice and images. In this paper. a method of recognizing human touching behaviors is proposed for developing a robot that can naturally interact with humans through touch. In this method, the recognition process is divided into pre-process and recognition Phases. In the Pre-Process Phase, recognizable characteristics are calculated from the data generated by the touch detector which was fabricated using force sensors. The force sensor used an FSR (force sensing register). The recognition phase classifies human touching behaviors using a multi-layer perceptron which is a neural network model. Experimental data was generated by six men employing three types of human touching behaviors including 'hitting', 'stroking' and 'tickling'. As the experimental result of a recognizer being generated for each user and being evaluated as cross-validation, the average recognition rate was 82.9% while the result of a single recognizer for all users showed a 74.5% average recognition rate.