• 제목/요약/키워드: 최소시간 궤적계획

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두 대의 로봇의 근사 최소시간 제어를 위한 충돌회피 궤적 계획 (Near-Minimum Time Trajectory Planning of Two Robots with Collision Avoidance)

  • 이동수;정낙영;서일홍;최동훈;유준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1495-1502
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    • 1991
  • 본 연구에서는 동일 작업 공간내에서 두대의 로봇이 각각의 토크의 제한 조건 과 충돌 회피 조건을 만족하면서 근사 최소 시간에 지정된 경로를 주행하기 위한 궤적 계획법을 제안하고자 한다. 이때, 동작 우선도에 의하여 한 대의 로봇은 주 로봇, 다른 한 대의 로봇은 종 로봇으로 지정되는데 주 로봇은 입력 토크의 제한조건을 만족 하며 주어진 경로를 최소 시간에 움직이도록 궤적 계획을 하였으며, 종 로봇은 주 로 봇과의 충돌을 피하고 입력 토크의 제한 조건을 만족하며 주어진 경로를 근사 최소 시 간에 움직이도록 하였다.

최소시간을 고려한 다관절 로봇의 궤적계획 (Trajectory Planning of Articulated Robots with Minimum-Time Criterion)

  • 최진섭;양성모;강희용
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.122-127
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    • 1996
  • The achievement of the optimal condition for the task of an industrial articulated robot used in many fields is an important problem to improve productivity. In this paper, a minimum-time trajectory for an articulated robot along the specified path is studied and simulated with a proper example. A general dynamic model of manipulator is represented as a function of path distance. Using this model, the velocity is produced as fast as possible at each point along the path. This minimum-time trajectory planning module together with the existing collision-free path planning modules is utilized to design the optimal path planning of robot in cases where obstacles present.

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중고도 무인비행선의 궤적 생성을 위한 운동방정식 유도 및 궤적 최적화 (Dynamic Equations of Motion and Trajectory Optimization for the Mid-Altitude Unmanned Airship Platform)

  • 이상종;방효충;홍진성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.46-55
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    • 2006
  • 비행체의 궤적 최적화를 위해서는 비행체의 특성을 반영한 3차원 운동방정식이 유도되어야 하며, 비행선과 같이 공기보다 가벼운 비행체의 경우는 일반 고정익 항공기와는 다른 특성들을 반영하여야 한다. 본 연구에서는 중고도 무인비행선의 궤적 최적화를 위해 비행선의 운동방정식을 유도하고, 이를 이용한 최소시간 문제를 다루었다. 최적 궤적을 얻기 위하여 최적 궤적 문제를 제어입력 파라미터화를 이용한 비선형 프로그래밍 문제로 변환한 후 연속 2차 계획법을 이용하여 궤적을 산출하였으며, 이에 대한 수치결과를 나타내었다.

컨베이어 추적을 위한 로봇 매니퓰레이터의 임의의 경로에 대한 최소시간 궤적계획 (Minimum-time trajectory planning of a robot manipulator with an arbitrary path for conveyor tracking)

  • 윤기호;정선태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.826-829
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    • 1995
  • In this paper, the problem of minimum-time trajectory planning of a robot manipulator with an arbitrary path is dealt. As for a straight path, the trajectory planning can be done without difficulty since the path is easily parameterized by its length. However, this is not the case for a non-straight path. In this paper, by noting that the others' joint angles and velocities are determined if one joint's angle and velocity are known, we reduce the problem of trajectory planning on a non-straight path to one in the 2-dimensional space of one joint's angle and velocity. Then, by applying the dynamic programming, we achieve the minimum-time trajectory planning. A simulation is done for verifying this.

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라그랑지 보간법을 이용한 로봇 매니퓰레이터의 토크 최소화를 위한 궤적계획 (Trajectory Planning for Torque Minimization of Robot Manipulators Using the Lagrange Interpolation Method)

  • 라로평;황순웅;한창수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2370-2378
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    • 2015
  • 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 토크 최소화를 위한 궤적계획을 위해 라그랑지 보간법을 이용한 Algorithm을 제안하였다. 이를 위해 로봇 매니퓰레이터의 위치에 대한 구속조건이 주어지고 안정성이 보장되어야 한다. 라그랑지 보간법의 Runge's 현상을 회피하기 위해 Chebyshev 보간점을 이용하여 시간 보간점을 설정하였고, 이에 대응하는 최적각도를 찾아내어 라그랑지 보간법을 이용한 매끄러운 관절의 각도, 속도, 가속도 궤적을 얻을 수 있다. 로봇 매니퓰레이터의 토크 소비 최적화를 위한 성능지표를 선정하였으며, 계산된 궤적을 통해 이 성능지표가 최소값을 가지도록 반복 계산하는 과정을 거친다. 이를 통해, 토크와 성능지표를 최소화 시키는 최적의 궤적을 얻을 수 있으며, 로봇 매니퓰레이터가 작업을 수행하기 위한 움직임의 안전성을 보장한다.

입력 토오크 constraint를 가진 로보트 매니플레이터에 대한 최소 시간 궤적 계획 (A Minimum time trajectory planning for robotic manipulators with input torque constraint)

  • 홍인근;홍석교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.445-449
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    • 1989
  • Achievement of a straight line motion in the Cartesian space has a matter of great importance. Minimization of task execution time with linear interpolation in the joint space, accomplishing of a approximation of straight line motion in the Cartesian coordinate is considered as the prespecified task. Such determination yields minimum time joint-trajectory subject to input torque constraints. The applications of these results for joint-trajectory planning of a two-link manipulator with revolute joints are demonstrated by computer simulations.

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여명궤도의 반복지상궤적 유지를 위한 궤도최적화 S/W 개발

  • 윤재철;정옥철;이병선;황유라
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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    • pp.26.3-27
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    • 2009
  • 한 기의 영상레이더 위성을 이용하여 동일한 촬영지역에 대해 적절한 기선벡터(Baseline)을 유지하는 두 장(scene)의 영상을 획득하여 그 지역의 정밀 표고차를 추출하는 레이더 간섭계(Interferometry) 임무를 수행하기 위해서는 반복지상궤적을 유지하도록 위성의 궤도를 주기적으로 조정해 주어야 한다. 이 연구에서는 반복지상궤적 유지 정밀도를 극대화시키기 위하여 최적의 기준궤도를 생성하고 이를 유지하기 위한 속도증분 및 궤도 조정 일정을 산출할 수 있는 궤도최적화 S/W 를 개발하였다. 이 연구의 최적 궤도 설계 문제는 다음과 같다. "시작시간 $T_0$에서 초기 접촉궤도 상태벡터 (ECEF 위치 및 속도벡터) $x_0$이고, 지상궤적반복주기 p 이후의 시간 $T_0+p$에서도 초기 접촉궤도 상태벡터와 동일한$x_0$가 되도록 궤도를 유지하려고 할 때, 여명 궤도(dawn-dusk and sun-synchronous orbit)에서 운영되는 위성의 연료소모(또는 속도증분)를 최소화시키는 가상의 궤도조정(maneuver) 횟수, 시기, 크기를 찾아라." 이 연구에서는 궤도최적화 문제를 풀기 위하여 GRACE 중력모델(GGM02C)이 적용된 수치적 방법의 위성궤도예측 알고리즘을 시스템 설계에 적용하였고, 매개변수 최적화 방법 중 구속조건이 있는 비선형 최적화 기법의 하나인 연속 2차 계획법(sequential quadratic programming)을 사용하여 해를 구하였다. 개발된 궤도최적화 S/W의 성능을 분석하기 위하여 고도 550km의 여명궤도를 돌며 지상궤적반복주기가 28일인 영상레이더 위성에 대해 적용하였다. 해석 결과를 통해, 비록 시스템의 비선형이 큼에도 불구하고 최소의 속도증분으로 정밀한 반복지상궤적이 유지됨을 알 수 있었다.

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컨베이어 추적을 위한 로보트 매니퓰레이터의 동적계획 (Motion Planning of a Robot Manipulator for Conveyor Tracking)

  • 박태형;이범희;고명삼
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권12호
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    • pp.995-1006
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    • 1989
  • 로보트 매니퓰레이터가 컨베이어 상의 파트를 추적 하면서 작업을 수행하는 것은 작업 효율의 증가에 크게 기여한다. 본 논문은 컨베이어 상의 파트를 추적하기 위한 로보트 매니퓰레이터의 동작계획 알고리즘을 제안한다. 로보트 매니퓰레이터의 추적 동작은 밸트의 속도, 추적 시작 시간에서의 파트와 로보트 핸드의 위체이 의하여 결정된다. 이때 토크 및 관절 속도, 관절 가속도, 관절 저크의 제한범위가 모두 고려되며, 최소의 정착시간을 갖는 추적 궤적이 생성된다. 추적 해는 linearr quadratic tracking문제로 접근하여 구한다. 로보트매니퓰레이터의 동적 방정식은 파라메터의 함수 성능 지수를 최소화 하는 동적 방정식의 해는 동적 계획법에 의하여 구한다. ${\mu}-VAX_@$에 의한 시뮬레이션 결과를 제시한다.

차륜 이동 로봇의 모터 구동 전압 제한 조건을 고려한 코너링(cornering) 모션의 최소 시간 궤적 계획 및 제어 (Near-Minimum-Time Cornering Trajectory Planning and Control for Differential Wheeled Mobile Robots with Motor Actuation Voltage Constraint)

  • 변용진;김병국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.845-853
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    • 2012
  • We propose time-optimal cornering motion trajectory planning and control algorithms for differential wheeled mobile robot with motor actuating voltage constraint, under piecewise constant control input condition. For time-optimal cornering trajectory generation, 1) we considered mobile robot's dynamics including actuator motors, 2) divided the cornering trajectory into one liner section, followed by two cornering section with angular acceleration and deceleration, and finally one liner section, and 3) formulated an efficient trajectory generation algorithm satisfying the bang-bang control principle. Also we proposed an efficient trajectory control algorithm and implemented with an X-bot to prove the performance.