• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.238-247
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• 2014

착유로봇 시스템은 움직이는 젖소의 유두 위치를 정확하게 검출해야 하고, 로봇 매니퓰레이터는 검출된 유두 위치값을 추적하여 착유컵이 유두에 장착하도록 제어되어야 한다. 제안된 착유로봇 매니퓰레이터는 위치검출 레이저 센서를 이용하여 유두를 스캐닝하고 임베디드 구동제어장치를 통하여 독립된 3축 브러쉬리스 서보 구동제어 메커니즘에 의하여 구현된다. 이 로봇 매니퓰레이터는 유두 위치검출용 레이저센서, 4개의 착유컵, 3축 x, y, z축의 매니퓰레이터, g축 방향 이송기능을 가진 유두인 식장치와 착유컵 구동장치, 임베디드 구동제어장치와 자동 밀크 제어라인으로 구성된다. 제안된 로봇시스템은 구동시스템 전체가 전기구동방식으로 설계되어 있기 때문에 구조가 간단하고, 저가로 제작이 가능하며, 구동시에 소음이 적기 때문에 젖소의 심적 안정성을 줄 수 있는 장점을 가지고 있다. 설계된 로봇은 축산과학원 농장에서 젖소를 대상으로 실험을 실시하였으며, 실험결과에 의하여 설계사양의 성능조건이 만족됨을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.533-535
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• 2021

본 연구에서는 서비스 역할을 수행하는 6축 모듈형 매니퓰레이터 개발을 목표로 하며, 최종 기술 사양에 따른 설계를 진행하는 과정에서 기구의 섬세한 동작을 효율적으로 제어하기 위해 로봇 제어 소프트웨어의 오픈소스 환경인 ROS를 사용한다. 매니퓰레이터의 동작 설계를 ROS 기반에서 제어하기 위해 중요한 기본 환경을 구축하였으며, 특히 로봇 모델링을 위한 시각화를 위해 URDF파일에 해당 매니퓰레이터의 필수 파라미터값들을 지정하여 적용하였고, 전체 동작 시나리오에 맞춰 매니퓰레이터가 특정 자세를 취할 경우의 역기구학적인 해석과 그에 따른 경로를 생성하도록 매니퓰레이터의 라이브러리인 MoveIt을 활용하여 시각적으로 표현하고 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 설계한 ROS 환경 설계 방법을 바탕으로 MCU와의 통신을 통해 모터의 실시간 각도 값을 제어하고, 3D 깊이 카메라의 거리정보와 이미지 정보의 융합을 통해 로봇의 서비스 내용의 개선을 기대할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권2호
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• pp.192-197
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• 2001

Recent requirements for the fast and accurate motion in industrial robot manipulators need more advanced control techniques. To satisfy the requirements, importance of the force control is being continuously increased and the expensive force sensor is often installed to obtain the contact force information in practice. This information is indispensable for the force control of maintaining the desired contact force. However, the sensor cost is too high to be used in industrial applications. In this paper, it is proposed to estimate the contact force occurred between the end-effector of robots and environment in 3-D. The contact force monitoring system is developed based on the static and dynamic models of 3 DOF robot manipulators, where the contact force is described with respect to the link torque. The Extended Kalman Filter is designed and its performance is verified in simulations.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권2호
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• pp.57-62
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• 2003

본 연구는 오이 수확기 개발을 위해 매니퓰레이터를 설계 제작하였다. 실험에 사용한 3축 매니퓰레이터는 견고성, 내구성, 모멘트를 줄이기 위해 모터 및 감속기의 하중이 실리지 않는 곳에 장착하였다. 주요 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 3차원 공간상의 좌표에 대하여 매니퓰레이터의 10회 반복 측정한 오차의 평균은 Z축에 관계없이 0.1 mm내외로 정확하게 작동하는 것으로 나타났다. 실내 실험에서 25개의 오이에 대한 실험 결과 22개의 절단하여 92%의 성공률을 보였으나, 원인은 오이가 기형과이며, 수확한 후 시간이 경과하여 오이 과병의 물성이 변한 것으로 판단된다. 실내 실험에서 오이 과병을 절단하지 못한 경우에도 매니퓰레이터는 오이 과병에 0.1 mm 내외로 엔드이펙터을 접근시켰다. 50개의 오이에 대하여 현장 실험을 한 결과 42개, 84%의 절단율을 보였다. 16%의 오차가 발생한 것은 수확적기가 지나서 오이의 과병이 짧고 뭉툭해서 나타난 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.524-527
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• 2002

This paper is on the development of an educational 6-axis articulated manipulator using 4-bar linkage system. Especially, the 2$^{nd}$ and the 3$^{rd}$ axes need large torque to control the movement of an end-effect. However, small motors (RC-servo, DC-gear, stepping meters) are used for the 4-bar linkage. In addition the manipulator can be operated by a switch and also motion can be realized automatically, based on C-language coded users programs..

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.47-53
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• 2004

An electro-hydraulic manipulator using hydraulic actuators has many nonlinear elements, and its parameter fluctuations are greater than those of an electrically driven manipulator. So it is quite difficult to obtain stable control performance. We have applied a disturbance estimation and compensation type robust control to all the axes in a 6-link electro-hydraulic manipulator. It was confirmed that the performance of trajectory tracking and attitude regulating was greatly improved by the disturbance observer. For autonomous assembly tasks, it is said that compliance control is one of the most popular methods in contact task. We have proposed a compliance control based on the position control by a disturbance observer for our manipulator system. To realize more stable contact work, the states in the compliance loop are feedbacked, where not only displacement but also the velocity and acceleration are considered. We have also applied this compliance control to the Peg-in-Hole insertion task and proposed new methods of (1)rotating of the end-effector periodically in order to reduce the friction force, (2)random searching for the center of a hole and (3)trajectory modification to reduce the impact force. As a result of these new methods, it could be experimentally confirmed that the Peg-in-Hole insertion task with a clearance of 0.007 [mm] could be achieved.