• 제목/요약/키워드: 힘 반영

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수동 힘반영 기구의 수동성 제어

  • 김범섭;황창순;박민용;조창현;송재복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.21-21
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    • 2004
  • 본 논문은 수동 힘반영 기구의 안정성을 제어하기 위한 방법으로 수동성 제어기를 제안한다. 수동 힘반영 기구는 브레이크와 같은 수동 엑츄에이터를 사용함으로써 힘을 반영하게 되는데, 여기에 사용되는 수동 엑츄에이터는 사용자가 움직이고자 하는 방향의 반대방향으로만 힘을 생성할 수 있기 때문에, 힘을 생성할 수 있는 방향에 제한이 있다. 따라서 가상의 벽면을 나타내는 데에도 정확히 원하는 방향의 힘을 제시하지 못하고, 힘의 근사화를 통하여 가장 근접한 방향의 힘을 생성해낸다. 이는 이상적인 수동 힘반영 기구의 연구에서도 나타나며, FME(Force Manipulability Ellipsoid)에 의해 명확하게 설명이 되는 현상이다.(중략)

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프로파일 기반 원격제어 힘반영 설계 (Design of a Force-feedback based on Profile in Tele-operation)

  • 최유락;이재철
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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    • pp.1134-1135
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    • 2014
  • 힘반영 원격제어시스템의 시간지연 문제로 발생하는 마스터제어기와 슬레이브 로봇 매니퓰레이터의 발산 운동에 대한 완화를 위하여, 원격작업에 필요한 시나리오를 통해 작업환경들을 프로파일로 제공하여 힘반영에 도움을 받는 방법에 대하여 기술한다. 이 방법은 원전과 같이 제한된 시간 내에 작업을 종료해야하는 환경에서 유용하게 사용될 수 있다.

여유구동을 지닌 무특이점 병렬형 3 자유도 햅틱기구의 성능행석 (Performance Analysis of Singularity-Free 3-DOF Parallel Haptic Device with Redundanct Acutation)

  • 김태주;정구봉;이재훈;이병주;서일홍
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2396-2398
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    • 2003
  • 세 개의 체인으로 구성된 병렬형 3 자유도 기구는 특이점을 지님으로 인하여 햅틱기구로 활용시 불특정한 힘반영으로 인해 제한요소가 발생한다. 본 논문은 여유구동을 활용함으로써 특이점을 해소하고, 힘반영의 크기를 증가시킴으로써 햅틱기구의 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 또한 여유구동 모터를 베이스에 부착함으로써 관성력을 최소화 시키고, 와이어와 기어비를 활용하여 부드럽고 큰 힘반영 능력을 가능케 했으며, 시뮬레이션을 통해 힘반영 성능을 확인하였다.

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제어입력 포화를 고려한 고하중 원격조작기의 힘반영 유연성 제어 (A Force Reflecting and Compliant Control for Heavy-Duty Power Telemanipulators with Control Input Saturation)

  • 안성호;윤지섭;이상정
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권5호
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    • pp.22-33
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    • 2000
  • 고감속비의 관절을 갖는 고하중 조작기를 원격조작 힘반영 제어시스템의 슬레이브 조작기로 사용할 경우에는 마스터 조작기에 비하여 느린 동특성으로 인해 슬레이브 조작기의 제어입력에 포화가 빈번히 발생한다. 슬레이브 조작기가 유연성을 갖도록 설계한 경우에도 제어입력이 포화되면 위치제어루프가 끊어지기 때문에 시스템이 불안정해지고 슬레이브 조작기가 물체에 강하게 접촉하는 경우가 발생하며, 유연한 힘제어 성능을 얻는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 고하중 원격조작기에 대해 제어입력의 포화를 고려한 힘반영 유연성 제어기법을 제안한다. 제안하는 힘반영 유연성 제어기법은 제어입력의 포화를 가지는 원격조작기에 대하여 안정한 힘반영 성능과 함께 정밀한 위치제어와 유연성제어 성능을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 제안한 제어기법의 안정도를 해석하였고 실험을 통하여 성능을 검증하였다.

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가상환경을 이용한 힘반영 원격조작 시스템에 관한 연구 (A Study on the Force Reflecting Teleoperation System Based on Virtual Environment)

  • 김대현;김영동
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권1호
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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.

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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마스터-슬레이브 조작기에서 제한된 힘반영제어기 구조를 고려한 Tendon 설계 (Tendon Design for Master-slave Manipulator in Consideration of Constrained Force Reflection Control Structure)

  • 강민식;윤우현
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권10호
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    • pp.1043-1052
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    • 2009
  • In this work, a master-slave manipulator system which will be used for handling objects contaminated by radioactivity has been addressed. The links of manipulators are driven independently by individual motors installed on the base and the driving torque is transmitted through pre-tensioned tendons. Since the measurable variables are the positions and rates of master/slave motors, only a constrained specific bilateral control structure is available. In the consideration of the flexibility of the tendon and constrained control structure, we derived a necessity for tendon design to prevent uncontrollable vibration mode through a modal analysis. Based on a reduced rigid body model, a control design was suggested and tendons were selected. The feasibility of the proposed analysis and tendon design were verified along with some simulation results.