• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.48-56
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• 2008

CMG는 인공위성의 자세제어에 필수적인 구동기로 각광받고 있다. 본 논문에서는 CMG의 특이점 회피를 위해 제한된 각운동량 범위(2H)내에서 사용할 경우, CMG의 설계시 고려할 요소를 확인해본다. 아울러 3개의 CMG가 사용될 경우에 대해 필요한 분석과 해석을 수행하였다. 또한 4개의 CMG가 사용될 경우, CMG의 특이점 회피를 위해 기존에 사용하였던 설치방식과 다른 개선된 설치방식을 제안함으로써 위성 운용시 자세기동 빈도가 많은 롤 또는 피치축의 한쪽 축방향 회전에 대한 기동 성능향상 방안을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권12호
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• pp.1020-1027
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• 2014

CMG의 특이점 회피를 위한 구동법칙의 설계와 관련된 특이성 지수를 분석하였으며, 지수를 선택하거나 개발할 때 필요한 정성적인 적합성 기준을 제시하였다. 빠른 계산과 조건수와의 일치성을 중요한 기준으로 선정하였으며, 이에 따라 세 가지의 변형된 지수를 제안하였다. 유한지수와 무한지수의 특성을 비교하였고, 가중치를 이용하여 두 가지의 장점을 결합하는 방안을 제시하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 제안한 방법을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.454-457
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• 2002

This paper presents a new motion control for singularity avoidance in 6 DOF articulated robot manipulators, based on a speed limiting algorithm for joint positions and velocities. For a given task, the robot is controlled so that the joints move with acceptable velocities and positions within the reachable range of each joint by considering the velocity limit. The proposed method was verified using MATLAB-based simulations.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.593-597
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• 1993

This paper introduces robust trajectory planner for obstacle and singularity avoidance in a nonresonant robot manipulator. In this work, we propose new trajectory generator in cartesian space by use of Bezier function. Also, SR-inverse is used for obstacle and singularity avoidance of nonredundant robot. This result is verified with 3-D simulator which has been developed to examine the effectiveness of the suggested method.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권3호
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• pp.253-261
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• 2015

A parallel mechanism with redundancy can be regarded as a means for not only maximizing the benefits of parallel mechanisms but also overcoming their drawbacks. We proposed a novel parallel mechanism by eliminating an unnecessary degree of freedom of the configuration space. Because of redundancy, however, the solution for the inverse kinematics of the developed parallel mechanism is infinite. Therefore, we defined a cost function that can minimize the movement time to the target orientation and found the solution for the inverse kinematics by using a numerical method. In addition, we proposed a method for determining the boundary of the geometric singularity in order to avoid singularities.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.1041-1047
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• 2002

It is known that parallel-type mechanisms have many singularities than serial-type mechanisms. In haptic application, these singularities deteriorate the system performance when the haptic system displays the reflecting force. Moreover, different from general manipulators, haptic systems can't avoid the singular point because they are operated by user's random motion command. Although many singularity-free algorithms for serial mechanisms have been proposed and studied. singularity-free algorithms for parallel haptic application have not been deeply discussed. In this paper, various singularity-free algorithms, which are appropriate to parallel haptic system, will be discussedand evaluated.

• 전자공학회논문지B
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• 제29B권7호
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• pp.42-51
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• 1992

This paper suggests a measure constraint locus which is the loci of points satisfying the necessary constraint for optimality of a measure in the configuration space. The characterization of four measures for singularity avoidance is worked out by using the measure constraint locus. It gives a global look at the performance of an inverse kinematic algorithm whien each of measures in a kinematically redundant robot is used. The invertible workspace without singularities and the topological properties both on the configuration and operational spaces are analyzed. We discuss also some limitations, based on the topological arguments of measure constraint locus, of the inverse kinematic algorithms, and compare global properties of each of measure. Therfore, a new concept called measure constraint locus gives a methodology for obtaining a conservative joint trajectory without singularities for almost entire workspace.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.18-28
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• 2014

네 개의 반작용휠이 장착된 위성에 두 개의 우주검증용 제어모멘트자이로가 탑재되었다고 가정하고, 이들을 이용한 위성 고기동 방법에 대해서 연구해 보았다. 토크가 큰 제어모멘트자이로를 먼저 사용하여 위성의 자세오차를 줄인 후에, 반작용휠을 통해 나머지 자세오차를 제어하는 방법을 제안하였다. 본 방법을 사용할 경우, 제어모멘트자이로에서 발생하는 특이점 문제를 회피할 수 있으며, 토크 명령 계산시 김벌각 정보가 필요 없다는 장점이 있다. 또한 시뮬레이션을 통해, 본 방법이 기존에 연구된 방법들에 비해 위성의 기동성능에는 큰 차이가 없으며, 필요한 반작용휠의 모멘텀도 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권1호
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• pp.89-98
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• 2009

CMG는 3축으로 토크를 발생시키기 위해 클러스터로 구성하여 사용할 수 있다. CMG 클러스터에서 발생되는 여러 가지 설계에 고려되어야 할 문제들이 있다. 이러한 문제들을 지상에서 미리 검증하는 것이 필수적이다. 따라서 본 논문에서 토크센서로 위성자세를 계산하는 CMG 시뮬레이터를 제안하였다. 개발과정에서 발생한 김발각문제 해결을 위해 보정방법과 칼만필터가 제시되었다. 보정방법은 계산된 김발각을 기본으로 사용하고 센서 값을 보조로 사용해서 오차를 줄인다. 또한 개발된 CMG 시뮬레이터를 이용하여 특이점 회피를 위한 구동법칙과 자세제어 로직 시험결과도 예로서 제시되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권11호
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• pp.1072-1078
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• 2008

본 논문에서는 일반적인 타원 궤도상에서의 두 위성체간의 랑데부와 도킹을 수행하기 위한 적응 제어기법을 개발하였다. 직교좌표계를 이용해서 나타낸 두 비행체간의 상대운동방정식을 일반적인 해밀토니안 운동방정식의 형태로 변환한 후, 불확실한 시스템 파라미터를 가진 동적시스템을 위해 개발된 적응제어기법을 적용하여 제어 알고리즘을 유도하였다. 시스템 파라미터를 추정하는데 투사기법을 적용하여 파라미터 추정값의 변화에 의한 특이점을 회피할 수 있도록 하였으며, 수치해석을 통하여 추적비행체의 질량이 불확실한 경우에 대하여 제어 알고리즘의 성능을 검증하였다.