• 제목/요약/키워드: 3-Link Robot Manipulator

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DEVELOPMENT OF AGRICULTURAL HYDRAULIC ROBOT(Part II) - Dynamic Characteristic of Hydraulic System

  • Mikio, Umeda;Michihisa, Iida;Kiyoshi, Namikawa
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 1993년도 Proceedings of International Conference for Agricultural Machinery and Process Engineering
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    • pp.830-839
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    • 1993
  • Agricultural hydraulic robot which was reported in Part Ⅰ had been developed . The robot satisfied performance to intend before development. For actual use, however, it have been necessary to reduce manipulator weigh and to simplify construction of hydraulic control valve. Then, working stress of manipulator link and pressure fluctuation of hydraulic circuit were measured. Step and frequency response tests were done subject to amplitude of reference voltage of 0.1 , 0.3 , 0.5 and 1.0v. and delivery pressure of 3.5 and 5.0MPa. Working stress were about 25% comparing with fatigue strength, Thus, mass of manipulator might be reduce to 30 %. In hydraulic control system, virtual natural frequency of 6.5Hz is produced from the combination of drain passage area shortage of servovalve. Further , because of passage area shortage , working pressure at both side of cylinder was acted on. This phenomenon prevent utilize effectively engine power. Then, control valve for new model was p oposed.

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비선형 효과 및 작업 공간을 고려한 로보트 팔의 설계 (Robot Arm Design with Nonlinearity and Workspace Consideration)

  • 이상조;윤영식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.20-30
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    • 1988
  • Using the design parameters of multi-joint manipulator, worspace of the manipulator were evaluated analytically, and the relation between such design parameters and nonlinearity of the manipulator were presented dynamically. The ratio of the volumes of a manipulator's workspace to the cube of its total link length presents a kinematic performance index [NVI] for the manipullator. It is possible to geometrically represent the manipulator dynamics with the generalized inertia ellipsoid (GIE). The relation between the GIE configuration and the characteristics of manipulator dynamics was analysed in terms of inertia and nonlinear forces (Coliolis and centrifugal forces). The nonlinearity caused by the change of the GIE configuration were affected by the difference between the major and minor axes length of the GIE. The results of this investigationare applied to the optimal design of the manipulator.

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미지의 마찰력을 갖는 로봇 매니퓰레이터에 대한 적응보상기 (An Adaptive Compensator for Robot Manipulator with Unknown Frictions)

  • 유병국;한종길;양근호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.157-162
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    • 2005
  • 본 논문은 미지의 마찰력을 갖는 로봇 매니퓰레이터에 대하여 퍼지시스템을 이용한 적응보상기를 제안한다. 일반적인 로봇제어이론에서는 대부분 마찰력을 무시하거나 단순히 다이나믹 마찰력만을 고려한다. 본 논문에서는 다이나믹 마찰력뿐만 아니라 비스코스 마찰력까지도 고려한 제어방식이다. 마찰력이 관절마다 결부되지 않는다는 성질을 이용하여 각 관절에 해당하는 마찰력을 SISO 퍼지시스템으로 근사하며 전체제어시스템이 안정도를 Lyapunov 안정도 이론을 이용하여 증명하고 적절한 적응법칙을 설계한다. 제안된 제어방식의 타당성을 보이기 위해 2-링크 로봇 매니퓰레이터에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 보이고 각 링크에 대한 마찰력을 퍼지시스템이 잘 근사한다는 것을 보인다.

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수렴속도 향상을 갖는 로보트 매니퓰레이터의 슬라이딩모드 제어 (Sliding Mode Control of Robot Manipulators with Improvement of Convergence Rate)

  • 박세승;박종국
    • 대한전기학회논문지
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    • 제40권3호
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    • pp.316-325
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    • 1991
  • This paper presents the design of a new sliding mode controller to improve the rate of convergence by Lyapunov's stability analysis. The proposed controller shows that the elimination of the steady state position errors can be achieved by replacing the desired trajectory by the virtual reference trajectory. The proposed control scheme which consists of the upper bounded and estimated values of eac term of the manipulator dynamic equation does not require good knowledge of the parameters and the computation of matrix inversion. The performance of proposed controller is evaluated by the simulation for a two-link manipulator.

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신경회로망을 이용한 평행링크 DD로봇의 위치제어 (A Study on the Position Control of the parallelogram link DD Robot Using Neural Network)

  • 김성대
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권3호
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    • pp.64-71
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    • 1999
  • 본 논문에서는 DD(Direct-drive)의 기구로서 2자유도 평행링크 기구를 사용하였다. 평행링크 기구는 2개의 모터가 각각 기저부에 설치되어 있기 때문에 모터 자체의 질량이 다른 모터에 부하가 되지 않고, 링크의 수는 증가하지만 arm의 질량이 가볍게 되어, 링크 파라미터의 설정에 의하여 원심력 등의 비선형력이 없어지며 동시에 모터사이의 비간섭화를 실현할 수 있다. 그리고 평행링크 DD로븟 매니퓰레이터의 고정도 운전의 실현을 위하여 신경회로망을 이용한 학습제어계를 설계하여 학습속도의 개선과 함께 변화한 작업대상에의 적응력을 개선하기 위하여 신경회로망과 피드백제어기로 학습제어 알고리즘을 구성한다.

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직접 적응제어방식에 의한 로봇 머니퓰레이터의 견실한 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on Robust Controller Design of Robotic Manipulator Using Direct Adaptive Control)

  • 한성현;박한일
    • 한국해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.559-559
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    • 1989
  • This paper deals with the robust controller design of robot manipulator to track a desired trajectory in spite of the presence of unmodelled dynamics in cause of nonlinearity and parameter uncertainty. The approach follwed in this paper is based on model reference adaptive control technique and convergence on hyperstability theory but it does away with the assumption that process is characterized by a linear model remaining time invariant during adaptation process. The performance of controller is demonstrated by computed simulation about position and speed control of six link manipulator in case of disturbance and payload variation.

직접 적응제어방식에 의한 로봇 머니퓰레이터의 견실한 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on Robust Controller Design of Robotic Manipulator Using Direct Adaptive Control)

  • 한성현;박한일
    • 한국해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.59-69
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    • 1989
  • This paper deals with the robust controller design of robot manipulator to track a desired trajectory in spite of the presence of unmodelled dynamics in cause of nonlinearity and parameter uncertainty. The approach follwed in this paper is based on model reference adaptive control technique and convergence on hyperstability theory but it does away with the assumption that process is characterized by a linear model remaining time invariant during adaptation process. The performance of controller is demonstrated by computed simulation about position and speed control of six link manipulator in case of disturbance and payload variation.

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작업좌표에서 로보트 매니퓰레어터에 대한 극점배치 자기동조 제어 (Pole-Placement Self-Tuning Control for Robot Manipulators in Task Coordinates)

  • 양태규;이상효
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권3호
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    • pp.247-255
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    • 1989
  • 본 논문에서는 작업좌표에서 로보트 매니퓰레이터에 대해 적분 동작을 갖는 오차 모델과 극점배치 자기동조제어기를 제안하였다. 이 제어기는 로보트 동력학의 자세한 표현없이 부하 외란에 의한 자류편차를 제거할 수 있다. 오차 모델 배개변수는 반복 최소 자승 알고리즘에 의해 추정되고, 제어기 매개 변수는 극점 배치 방법에 의해 결정된다. 작업좌표에서 제안된 제어 계통의 성능을 평가하기 위하여 부하를 갖는 3개 관절 2개 링크의 공간 로보트 매니퓰레이터에 의해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다.

협소 공간 작업을 위한 6축 다관절 로봇의 기구학 및 구조해석 (Kinematic and Structural Analysis of a 6-DOF Manipulator for Narrow-space Work)

  • 정성엽;최두순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.666-672
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    • 2017
  • 본 연구팀은 프레스 성형 공정에서 버텀 섀시 (bottom chassis)에 팸너트 (pem nut)를 고정하는 것과 같은 협소 공간 작업을 위한 6축 다관절 로봇을 개발하고 있다. 본 논문에서는 6축 다관절 로봇의 위치 제어를 위한 기구학 해석과 가반하중에 따른 위치 정밀도 파악을 위한 구조해석을 수행하였다. 먼저, 로봇의 Denavit-Hatenberg 파라미터를 정의하고, 정기구학과 역기구학 모델을 제시하였다. 기구학 모델은 Coppelia Robotics 사의 virtual robot experimentation platform (V-REP)을 이용하여 시각적인 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 위치 정밀도 분석은 완전 펼침 상태와 완전 접힘 상태에서 자중에 의한 처짐량과 가반하중에 의한 처짐량에 대한 구조해석을 통해 수행하였다. 해석 결과, 최대 변형량은 완전 펼침 상태에서 자체 하중만 있는 경우 0.339 mm로 나타났으며, 5kgf의 하중이 장착된 경우에는 0.667 mm로 나타났고, 설계 조건 1 mm 내에 있음을 확인하였다. 또한, 최대 발생 응력은 축 2와 3을 연결하는 링크에서 22.05 MPa로 나타났고, 부품 재질을 고려할 때 이 값은 구조적으로 안전함을 확인하였다.

PLC를 이용한 ER밸브-FHA의 제어특성에 관한 연구 (A Study on the Control Characteristics of FHA by Using PLC)

  • 장성철;홍순남
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.331-336
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    • 2013
  • The purpose of this study is to visualize the characteristics of ER fluids as preceding step of developing 3 port ER valves. As the strength of the electric field increases, more clusters in flow are made and these clusters are thought to be the reasons of the load flow rate being increased and the outlet flow rate being decreased. The ER Valves and load and outlet flow rate check method are considered to be applied to the fluid power control system. Using the manufactured pressure control valve, a one-link manipulator with FHA in robot system is driven. As a result, it is experimentally confirmed that the pressure control valve using ER fluids is applicable to use in driving actuator. If it applies characteristics of the ER fluids, it will be able to apply in the control system for the ER Valve which occurs from industrial controller(PLC).