• 제목/요약/키워드: 힘 반향

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힘반향 기반의 바이오매니퓰레이션을 위한 세포 조작력 측정 (Cellular Force Measurement for Force Feedback-Based Biomanipulation)

  • 김덕호;김병규;윤석;강현재
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.237-240
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    • 2003
  • In biological cell manipulation, manual thrust or penetration of an injection pipette into an embryo cell is currently performed by a skilled operator, relying on visual feedback information only. Accurately measuring cellular forces is a requirement for minimally invasive cell injections. Moreover, the cellular farce sensing is essential in investigating the biophysical properties for cell injury and membrane modeling studies. This paper presents cellular force measurements for the force feedback-based biomanipulation. Cellular force measurement system using piezoelectric polymer sensor is implemented to measure the penetration force of a zebrafish egg cell. First, measurement system setup and calibration are described. Second, the force feedback-based biomanipulation is experimentally carried out. Experimental results show that it successfully supplies real-time cellular force feedback to the operator at several tens of uN and thus plays a main role in improving the reliability of biological cell injection tasks.

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힘 반향 가상원격조작 시스템을 이용한 가상 물체 탐색에 관한 연구 (A Study on a Virtual Object Exploration Using a Force Reflection Virtual Teleoperation System)

  • 권혁조;김기호;오재윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권5호
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    • pp.891-898
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    • 2001
  • This paper develops a master manipulator which can reflect a force from a slave manipulator effectively. It many have a big workspace, can represent a human operators manipulation perfectly, and is composed of a position control part, an orientation control part and an end effector control part. This paper also develops a graphic simulator using the Visual C++ and OpenGL in the Window operating system. It can be used to make a virtual slave manipulator and set a virtual working environment, and provide a visual information from a desired view point. A virtual teleoperation system is developed by connecting the developed master manipulator to the graphic simulator using an interfacing hardware bilaterally. It is used for performing a virtual object exploration experiment. In the experiment, two virtual objects are used. They are virtual wall and virtual hexahedron which have 0.7N/mm and 2.2 N/mm stiffness respectively. The experiments are performed under six different working conditions. The experiment results will show the effectiveness of the reflected force from the slave manipulator for improving the efficiency and stability of the teleoperation task.

힘 반향 원격제어 시스템의 투명성을 위한 네트워크 적응형 전송 기법 (Network-adaptive Transport Scheme for Transparency of Force-reflecting Teleoperation)

  • 이석희;서창훈;류제하;김종원
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.45-51
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    • 2009
  • 본 논문은 에너지 바운딩 알고리즘 (EBA: Energy Bounding Algorithm) 기반의 힘 반향 원격 제어 시스템의 투명성을 분석하고 이를 기반한 네트워크 적응형 전송기법을 제안한다. EBA 는 양방향 원격 조작의 안정성을 확보하는 알고리즘으로 시간지연의 크기와 변동 및 손실에 상관없이 양방향 원격 조작의 안정성을 보장한다. 하지만 네트워크 지연 및 손실에 의한 투명성 저하는 EBA 로 극복하기에는 한계가 있다. 따라서 효과적인 전송기법을 이용하여 투명성을 향상시킬 필요가 있다. 제안하는 투명성 분석은 네트워크 지연 및 손실에 따른 힘 피드백의 왜곡 현상을 수식화한다. 이를 기반으로 촉감 데이터 동기화 기법 및 전송률 제어 기법의 투명성을 향상시킨다. 조작자가 요구하는 투명성 요구 조건과 현재 네트워크 상황에 맞추어 투명한 촉감 상호작용을 위한 동기화 지연 시간과 전송되어야 하는 촉감데이터량을 결정한다. Matlab 시뮬레이션을 통해서 제안한 투명성 분석의 타당성을 검증하고 촉감데이터 동기화 기법 및 전송률 제어 기법의 투명성을 확인한다.

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무인차량 원격주행제어를 위한 힘반향 햅틱제어 기술에 관한 연구 (A Study on the Haptic Control Technology for Unmanned Military Vehicle Driving Control)

  • 강태완;박기홍;김준원;강석원;김재관
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.910-917
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    • 2018
  • 본 논문은 무인차량 원격 제어 시 실재감과 안전성을 향상시키기 위한 기술 개발 내용을 설명한 것이다. 일반적으로 무인차량 원격 운용 장치의 경우 조이스틱 형태의 장치나 간이 조향 휠로 구성하는 것이 대부분이다. 또한 차량 또는 장비를 직접 운전하는 감성을 구현하거나 현재 주행 상황을 운용 장치로 피드백하지 않기 때문에 사용자 입장에서는 이질감을 느낄수밖에 없었다. 최근 무인화 연구가 활발해짐에 따라, 이질감과 함께 현재의 주행 상황을 운전자에게 피드백하지 않아 발생하는 위험까지 제기되었고, 이러한 문제점을 제거하기 위한 힘반향 햅틱제어 기술의 필요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 무인차량 운용 장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 차량의 주행 상태를 고려한 힘반향 햅틱제어 기술을 제시하였다. 고려되어진 차량 주행 상태는 첫째로 차체 옆미끄럼각(${\beta}$)과 요레이트(${\gamma}$)와 같이 상태변수와 차량 동적 거동을 나타내는 파라미터를 포함하며, 위험 구역 접근, 장애물에 의한 조향 제한 등을 나타낼 수 있는 파라미터를 포함한다. 또한 햅틱제어 기술은 크게 일반 주행 상황, 위험 구역 접근 상황, 장애물에 의한 조향 제한 상황, 제어권 전환 상황 별 알고리즘으로 구성되며, 각 상황 별 천이 과정이 자연스럽도록 알고리즘을 구성하였다. 이러한 알고리즘을 검증하기 위하여 차량동역학 해석 시뮬레이션 툴을 활용, CAN 통신으로 구성된 시뮬레이터 환경을 구축하였으며, 각 상황 별 알고리즘 동작을 평가해봄으로써 실현 가능성 및 성능을 입증하였다.

힘 반향 원격제어 모의시험기 개발에 관한 연구 (On the Development of a Testbed for Force-Teflecting Teleoperation)

  • 김상범;최용제;김승호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.1708-1713
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    • 1997
  • In teleoperation of a manipulator, kinesthetic feedback can take an essential role in the sense that it provides an operator with more realistic information. In this paper, in order to implement the concept of kinesthetic feedback, force mapping algorithms based on screw theory have been presented. In the development of such algorithms, the virtual environment has been modeled usign a spring and dampers, and the forces caused by hitting the joint limits of a conrtolled manipulator were considered. Finally, some experimental results of force mapping algorithm have been presented.

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힘 반향 기법을 이용한 전방향 이동 로봇의 원격 제어 (Teleoperation Control of Omni-directional Mobile Robot with Force Feedback)

  • 이정형;이형직;정슬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.243-245
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    • 2007
  • This paper presents the implementation of teleoperation control of an omni-direction mobile robot. The master joystick robot has two degrees of freedom to control the movement of the slave mobile robot in the Cartesian space. In addition, the whole teleoperated control system is closed by the force feedback. The operator can feel the contact force as the slave robot makes contact with the environment. Experimental results show that the teleooerated control with force feedback has been successfully implemented.

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