• 제목/요약/키워드: 힘반영

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마스터-슬레이브 조작기의 위치추종-힘반영을 위한 제한 구조 슬라이딩모드 제어 (Constrained Structured Sliding Mode Control for Position Tracking-Force Reflection Control of Master-Slave Manipulator)

  • 강민식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.48-58
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    • 2010
  • In this study, position tracking and force reflection control of a master-slave manipulator which will be used for handling objects contaminated by radioactivity has been addressed. Since available measurements concerning on dynamic motion of the master-slave manipulator are restricted, a simple constrained control structure was suggested. In the consideration of the uncertain dynamic behaviors of the slave manipulator which is dependent upon mass and shape of work pieces grasped and dynamic properties of the environment contacted, a simple structured sliding mode control was suggested to guarantee robustness with respect to parameter uncertainties and external disturbances. The proposed control was applied to a 1-DOF master-slave link system. The control performances were verified along with some computer simulation results.

상지 근력 증강을 위한 외골격 로봇의 동작기법 연구 (A Study on the Exoskeleton Robot Operations to Assist the Upper Limbs Power)

  • 최재흥;오성남;추경호;손영익;김갑일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1918-1919
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    • 2011
  • 상체 지원 외골격 로봇은 크게 인간의 근력을 보조하는 형태와 인간의 근력을 증강하는 형태가 있다. 여기서는 인간의 근력을 증강하는 외골격 로봇을 중심으로 기술하고자 한다. 이러한 외골격 로봇은 팔의 EMG (Electromyograph;근전도) 신호를 측정하는 방법보다는 손의 힘을 직접 감지하는 방법을 통한 팔꿈치와 어깨의 엑추에이터를 구동하는 방식을 취하는 경향이 있다. 본 논문에서도 후자의 방식을 이용하여 손에 작용하는 힘을 분석하여 외골격 로봇을 움직이는 방식을 취하였다. 손의 힘 중에서도 인간을 중심으로 볼 때 위방향과 전진방향의 힘을 분석하기 위하여 2개의 F/T(Force/Torque) 센서를 사용하였으며 팔을 벌리는 동작은 엑추에이터 없이 자유롭게 동작이 가능하도록 설계하였다. 이러한 위방향 및 전진방향 힘의 크기를 팔꿈치와 어깨의 엑추에이터의 동작으로 바꾸어 인간의 동작을 도울 수 있고 힘을 증폭할 수 있는 외골격 로봇을 설계 제작하였다. F/T 센서는 손의 힘을 전기적 신호로 바꾸어주는 로드셀로 이루어지며 손의 힘을 최대한 잘 반영하기 위한 구조를 고안하였다. F/T 센서의 전기신호는 증폭기를 거쳐서 잡음을 제거한 후에 A/D 변환하여 processor에서 처리되어진다.

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구속 공간을 이용한 햅틱 암마스터의 제어 (Control of a Haptic Arm Master by Using Intermediate Constraint Space)

  • 차삼곤;김종국;손원선;김진욱;송재복;고희동
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.59-65
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    • 2002
  • 보다 현실감 있는 가상환경을 제공하기 위하여 시각정보 외에 힘의 정보를 사용자에게 제공할 필요가 있으며, 이러한 힘 반영은 햅틱장치에 의해서 수행된다. 일반적으로 영상 제시기에 의한 영상정보는 낮은 갱신율을 갖는 반면에, 햅틱장치는 상대적으로 높은 갱신율로 인간에게 힘정보를 제공하게 되므로, 이들 정보 간의 동기화가 중요하다. 본 논문에서는 가시모델의 원형을 일반화시켜서 햅틱장치에 전달하고, 영상 제시기의 갱신율과는 상관 없이 햅틱장치 내에서 임의의 구속공간을 만들어서 힘피드백을 수행하는 방법에 대해서 논의하고자 한다.

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힘 반영 장치용 소행 MR 브레이크 (A Small MR Brake for Force Feedback Devices)

  • 김승종;조창현;이종민;황요하;김문상
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.169-172
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    • 2004
  • This paper proposes a new MR(magneto-rheological) brake utilizing composite modes of MR fluid. Its basic structure and design scheme are almost the same with the conventional MR brake, but for slots in a rotating disk or shell. The slots enable the proposed MR brake to use a new mode, so-called, ‘direct cutting chain mode’as well as shear mode, which results in increasing the braking force(almost 150% compared to the case without slots). Some experimental results show that the proposed MR brake provide the sufficient braking force to be adopted for small portable force feedback devices.

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햅틱 기반 원격제어 구현 방법 (Method for Development of a Haptic based Tele-Operating System)

  • 최유락;이재철;김재희
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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    • pp.1624-1626
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    • 2013
  • 햅틱 기반 로봇 원격제어를 위해서는 힘 반영을 인지할 수 있어야 한다. 원격조종에서는 데이터 통신과 처리에 소요되는 시간에 따른 지연이 발생하는데, 이 시간 지연은 로봇의 충돌과 제어기-로봇간의 힘 반영 부조화를 초래할 수 있다. 다수의 로봇이 협업을 하는 구조로 원격제어 시스템을 개발하기 위해서는 다수의 오퍼레이터와 다수의 로봇이 원활한 기능 분담을 수행할 수 있어야하는데, 본 논문에서는 원격지 로봇들의 협업을 수행할 수 있는 햅틱 기반 원격제어 시스템 구축 방법에 대하여 기술한다.

힘반영 원격조작 매니퓰레이터의 안정성에 대한 연구 (A study on the stability of bilaterally controlled tele-manipulator)

  • 차동혁;박영수;조형석
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.377-381
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    • 1990
  • In this paper, the stability analysis for the bilateral control of tele-manipulator is considered. Two-port network model is used to describe the tele-manipulator system. The stable conditions are derived using impedance matrix and passive network theory for two different types of bilateral control scheme. It is also shown that such conditions can be succefully applied to the n-d.o.f tele-manipulator system in which the kinematics and dynamics of master and slave manipulators are different.

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신호전송 시간지연을 갖는 원격조작시스템의 힘반영 위치제어 (A Force Reflecting Position Control for Teleoperation Systems with Signal Transmission Time Delay)

  • 안성호;진재현;박병석;윤지섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.157-160
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    • 2002
  • When the teleoperation system has a signal transmission time delay between slave system and control system, the position tracking performance of the slave system and system stability are likely to be deteriorated. This paper proposes a force reflecting position control scheme for teleoperation system with signal transmission time delay. The proposed scheme not only satisfy the system internal stability but also improves the position tracking performance with disturbance rejection capability. The simulation results show that the proposed control method provides excellent performances.

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3 자유도 고하중 원격조작기의 힘반영 제어 (Force Reflecting Control for 3-DOF Heavy-Duty Power Telemanipulators)

  • 고윤세;정광영;윤지섭
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.425-425
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    • 2000
  • The heavy duty power manipulate generally has high ratio gear reducers at its joints. When it is used as a slave manipulator in the teleoperation system, therefore, the control input saturates frequently and its tracking performance and stability ate also likely to be deteriorated. This paper proposes a force reflecting control scheme for the manipulator with control input saturation. A series of experiments are shown to give excellent tracking performance with force reflection regardless of control input saturation.

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고하증 원격조작기의 힘반영 유연성 제어 (Force Reflecting and Compliant Control for Heavy-Duty Power Manipulators)

  • 안성호;윤지섭;이상정
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2907-2909
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    • 2000
  • This paper proposes a force reflecting and compliant control scheme for the heavy-duty power manipulators with high ratio gear reducers at its joints. From the experimental results. it can be seen that the proposed scheme has an excellent compliant force control performance.

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