• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.37 no.5
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• pp.22-33
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• 2000

Since the heavy-duty power manipulator generally has high ratio gear reducers at its joints, its dynamic characteristics is much slower than that of the master manipulator and it is likely to encounter the saturation in the input magnitude when it is used as the slave manipulator in telemanipulation systems. This paper proposes a force reflecting and compliant control scheme for the heavy-duty power telemanipulator. The main advantage of the proposed scheme is that it provides a precise position and compliant control performance for a telemanipulator with control input saturation. The stability of the proposed scheme is analyzed and a series of experiments shows its performance.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.9 no.2
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• pp.175-185
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• 1995

본 논문은 불확실한 환경에 접촉하는 매니플레이터의 강인 제어법을 제시하였다. 이 제어법은 고차수 보상기를 응용한 표적특성에 $H_{\infty}$ 강인제어 설계법을 적용하여 얻어졌다. 접촉중의 위치와 힘에 대한 강인 안정성과 강인 성능 조건을 유도하였다. 결과에 의하면, 위치제어기는 강인 안정성과 강인 성능 조건을 동시에 향상시킬 수 있으나, 힘 제어기는 그 둘 사이에 최적화가 요구되었다. 강인 성능 제어기를 얻기 위한 최적화 설계기법은 변형 해석 기법을 사용하였으며, 결과의 예를 제시하였다. 이 예에서는 힘제어기의 강인 성능이 설계될 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.11c
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• pp.197-200
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• 2001

본 논문에서는 특정한 형태의 제약 즉, 매니퓰레이터의 자유도와 주어진 제약조건의 차원의 차이가 1이며, 매니퓰레이터의 동역학을 작업영역에서의 축차모델로 나타내었을 때, 변환행렬이 단위행렬로 나타나는 제약을 가지는 불확실한 로봇 매니퓰레이터의 위치/힘 추종을 위한 적응제어기를 제안한다. 제안된 제어기는 비선형 좌표변환을 통하여 얻어진 로봇의 축차모델(reduced-order model)을 이용하여 위치제어와 힘제어의 문제를 분리한다. 특히, 비선형 동적 필터를 이용하여 위치의 측정만을 필요로 하며, 적응제어 기법을 통하여 전역 점근적인 안정성을 보장한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2009.02a
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• pp.45-51
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• 2009

In this paper, a transparency analysis and network-adaptive transport scheme are proposed in order to improve transparency of EBA-based force-reflecting teleoperation. EBA guarantees stability of force-reflecting teleoperation over network delay and loss but has limitation that it cannot overcome transparency deterioration of haptic interactions. The proposed transparency analysis quantifies the force feedback distortion caused by network delay and loss. Based on the analysis, the proposed haptic data synchronization and transmission rate control schemes adapt synchronization delay and transmission rate to current network state for more transparent haptic interaction. Through Matlab/Simulink simulations, it is confirmed that the proposed analysis provides an acceptable quantification method about haptic interaction quality and that the proposed haptic data transport scheme effectively improves haptic interaction quality with respect to network delays and losses.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.2
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• pp.219-225
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• 2015

Because a hydraulic actuator has high power and force densities, this allows the weight of the robot's limbs to be reduced. This allows for good dynamic characteristics and high energy efficiency. Thus, hydraulic actuators are used in some exoskeleton robots and quadrupedal robots that require high torque. Force control is useful for robot compliance with a user or environment. However, force control of a hydraulic robot is difficult because a hydraulic servo system is highly nonlinear from a control perspective. In this study, a nonlinear model was used to develop a simulation program for a hydraulic servo system consisting of a servo valve, transmission lines, and a cylinder. The problems and considerations with regard to the force control performance for a hydraulic servo system were investigated. A force control method using the nonlinear model was proposed, and its effect was evaluated with the simulation program.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.13 no.1
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• pp.51-56
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• 2003

The main goal of existing mobile robot system was a complete autonomous navigation and the vision information was just used as an assistant way such as monitoring For this reason, the researches have been going towards sophistication of autonomousness gradually and the production costs also has been risen. However, it is also important to control remotely an inexpensive mobile robot system which has no intelligence at all. Such systems may be much more effective than fully autonomous systems in practice. Visual information from a simple camera and distance information from ultrasonic sensors are used for this system. Collision avoidance becomes the most important problem for this system. In this paper, we developed a force feedback joystick to control the robot system remotely with collision avoiding capability. Fuzzy logic is used for the algorithm in order to implement the expert s knowledge intelligently. Some experimental results show the force feedback joystick werks very well.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2000.10a
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• pp.496-500
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• 2000

대형 구조물의 진동제어를 위하여 MR 유체 댐퍼를 사용한 반능동 제어기법에 대하여 연구하였다. 기존에 많이 사용되고 있는 수동제어기법은 일단 제어장치를 설치한 후에는 구조물에 실제로 작용하고 있는 외부 하중의 현재 특성에 대해서 적절히 반응할 수 없다는 제한을 가지고 있으며, 이를 극복하기 위하여 연구되어온 능동제어기법은 구조물이 진동을 감소시키기 위하여 구조물에 직접적으로 가해지는 커다란 제어력을 요구하며, 이로 인해 경우에 따라서는 불안정한 상태가 유발될 수도 있다는 점이 단점으로 지적되고 있다. 최근에 Spencer 등은 반능동 제어기법을 제안하였는데, 이는 수동제어장치의 제어특성을 On-Line 으로 조절하는 방식으로서 제어 가능한 수동제어기법으로도 불리운다. 구조물의 진동제어에 필요한 제어력이, 특수한 제어기구에서 발생되는 인위적인 힘이 아니라, 적절한 구조부재에서 발생되는 자연적인 부재력이므로, 무엇보다 강인하고 신뢰할 수 있는 제어기법이며, 이때 제어장치의 구조적 특성을, 측정된 구조물의 응답에 맞추어 적절히 조절함으로써 다양한 외부하중에 대해 보다 효율적인 제어가 이루어질 수 있도록 한 방법이다. 반능동제어를 위한 제어기로서는 Variable Orifice Dampers, Friction Controllable Isolators, Variable Stiffness Devices, Electro-Rheological (ER) Fluid Damper, Magneto-Rheological(MR) Fluid Damper등이 제안되고 있으며, 본 논문에서는 반응속도가 빠르고, 적은 파워만을 요구하며, 커다란 제어력을 낼 수 있는 MR Damper를 사용하여 지진하중을 받는 구조물의 반능동 제어게 대하여 연구하였다. MR Damper의 특성이 비선형이므로 이에 적합한 Sliding Mode Fuzzy Control(SMFC)기법을 사용하였으며 이때 SMFC 의 최적 설계를 위하여 Genetic Algorithm을 적용하였다. 제안된 제어기법의 실제 적용성을 검증하기 위하여 기존이 제어결과와 비교 검토하였으며, 그 결과로부터 MR Damper를 사용한 반능동 제어기법이 구조물의 진동제어에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.5
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• pp.1016-1025
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• 1988

A force cancelling observed to control the vibration of a single degree of freedom elastic system subjected to an arbitrary, unmeasurable disturbance is considered in this paper. The main idea of a force cancelling observer is how an estimate of the excitation can be derived and used to generate a control force which reduces the vibration. This control is shown to be robust with respect to the parameters describing the behavior of the system. Experimental and numerical results are presented which show the efficacy of the observer when the system is excited by periodic, random, and impulsive torques.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.11 no.3
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• pp.34-40
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• 2005

본 논문은 파티클을 이용하여 다상의 기체에 대한 형상 제어를 수행하는 기법을 제안한다. 유체를 하나의 목표 형상으로 변형시키기 위한 힘만 샐에 적용하는 기존 연구와 달리, 본 논문에서는 단일 밀도장내에서 파티클마다 다른 목표 형상으로 가고자 하는 힘을 정의하여 서로 다른 성질의 유체를 구성하는 파티클이 각자의 목표 형상으로 진행하는 동시에 상호작용이 가능하도록 하였다. 또한, 목표 형상 내부에서의 분산력을 정의하여 파티클들이 목표 형상에 도달한 후에도 목표 형상의 세밀한 특징을 표현하기 위해 멈추지 않고 고르게 분산되게 하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.19 no.6
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• pp.637-642
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• 2013

In this paper, an analysis results of towing force and towing points which are dominating factors to determine the behavior of towed ship are introduced. The towing force and towing points to achive the desired posture and its position of the towed vessel are derived based on simplified dynamics and linearization method. LQR algorithm for posture control is applied to linearized system and numerical simulation is also executed. Force based on COG(cneter of gravity) and gain of controller to achieve desired posture for target vessel are obtained by using Riccati matrix equation and pseudo inverse matrix is applied to analyze the relation between the derived force and its towing point. Based on this analysis method, towing force need to move the towed vessel from its initial position to target position can be calculated. The towing method including towing point and direction is also considered on this method. Finally, the relation between towing force and towing point is confirmed from the analysis and the results can be applied to arrangement of tug boats during salvage works.