• 한국정밀공학회지
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• 제15권12호
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• pp.142-147
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• 1998

Developing robot hands with multi-degree-of-freedom is one of the topics that researchers have recently begun to improve the limitation by adding flexibility and dexterity. In this study, an articulated servo-pneumatic robot hand system with direct-drive joints has been developed whose main feature is the minimization of the dimension. The servo-pneumatic system is advantageous to fabricate a dexterous robot hand system due to the high torque-to-weight and torque-to-volume ratio. This enables the design of a finger joint with an integrated rotary vane type actuator which produces high output torque without reduction gears, being very robust. In order to control the servo-pneumatic finger joints, a miniature proportional valve that can be attached to the robot hand is required. In this paper, a flapper nozzle type 4/3-way proportional directional valve has been designed and tested. The experimental results show that the developed valve can control a finger joint satisfactorily without much vibratory joint movements and acoustic noises.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.331-336
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• 1995

In this past decade, industrial robot have substituted human workers successfully in certain areas, however, the applications are limited due to the shortcoming in their mechanism and control strategies. Many researchers, therefore, have focused on improving the mechanical and sensory capabilities. Developing mult-degree-of-freedom end effectors, in other words robot hands, is one of the topics that researchers have begun to improve the limitation. A set of direct drive type servo-pneumatic finger joint has been developed for a dexterous robot hand. To control the pneumatic finger joints, a prototype 4/3-way proportional control valve has been designed and tested as a preliminary, research for the control of the pneumatic finger joints. A series of experiments have been conducted to verify the performance characteristics of the valve and the conventional proportional error contral with minor-loop compensation has been used to control the anguar position of the finger joints.

• 수산해양기술연구
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• 제37권3호
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• pp.163-173
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• 2001

연근해 어업의 조업 시스템을 개선하기 위한 연구의 일환으로 소형 어로 크레인을 설계, 제작하고, 크레인 암(arm)의 앙각 및 선회 조작에 따른 부하의 전후 및 좌우 흔들림과 부하장력의 변동을 측정하여 크레인의 동적 응답특성을 분석, 고찰한 결과는 다음과 같다. 1. 본 연구에서 설계, 제작한 어로 크레인의 능력은 2 T-M. 최대 작업 반경은 3.7m이고, 조작 방식으로 솔레노이드 밸브에 의한 수동 및 원격조작, 비례제어밸브에 의한 수동 및 비례조작, 컴퓨터에 의한 제어조작이 가능하여 어로작업을 효율적으로 수행하는데 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 2. 크레인의 앙각 제어 실린더(lifting control cylinder)의 단위 스트로크(stroke) 변화에 대한 크레인 암의 앙각 변화량은 약 $1.2^\circ$/cm이었고, 측정치와 계산치는 일치하는 경향 나타내었다. 3. 크레인 암의 전방에 위치한 부하를 솔레노이드 밸브 조작에 의해 수직으로 인양할 때, 맨 처음 나타나는 부하의 전후방향에 대한 흔들림 주기와 각도 변동폭은 각각 3.0sec, $\pm17.2^\circ$이었다. 또한, 크레인 암에 현수되어 있는 부하를 솔레노이드 밸브 조작에 의해 수평으로 이동시킬 때. 맨 처음 나타나는 부하의 좌우방향에 대한 흔들림 주기와 각도 변동폭은 각각 2.9 sec, $\pm11.0^\circ$이었다. 4. 크레인 암에 현수되어 있는 부하를 솔레노이드 밸브 조작에 의해 동시에 수직 및 수평으로 이동시킬 때, 크레인 암의 상승속도 및 선회속도는 각각 $4.46^\circ$/sec, $6.4^\circ$/sec이었다. 5. 크레인 암의 전방에 위치한 부하를 비례제어밸브 조작에 의해 수직으로 인양할 때, 맨 처음 나타나는 부하의 전후방향에 대한 흔들림 주기와 각도 변동폭은 각각 2.9sec,$\pm8.4^\circ$이었다. 또한, 크레인 암에 현수되어 있는 부하를 비례제어밸브의 조작에 의해 수평으로 이동시킬 때, 부하의 전후 및 좌우방향에 대한 흔들림이 거의 없어 비례제어밸브의 조작 변위량과 조작 속도를 적절히 조절하면 부하의 흔들림 현상을 대폭 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권1호통권94호
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• pp.42-48
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• 1999

A control method for a robot hand grasping a object in a partially unknown environment will be proposed, where a proximate sensor detecting the distance between the fingertip and object was used. Particularly, the finger joints were driven servo-pneumatically in this study. Based on the proximate sensor signal the finger motion controller could plan the grasping process divided in three phases ; fast aproach, slow transitional contact and contact force control. That is, the fingertip approached to the object with full speed, until the output signal of the proximate sensor began to change. Within the perating range of the proximate sensor, the finger joint was moved by a state-variable feedback position controller in order to obtain a smooth contact with the object. The contact force of fingertip was then controlled using the blocked-line pressure sensitivity of the flow control servovalve for finger joint control. In this way, the grasping impact could be reduced without reducing the object approaching speed. The performance of the proposed grasping method was experimentally compared with that of a open loop-controlled one.