• 제목/요약/키워드: 6 Degree Freedom Motion

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The Design of Sliding Mode Controller with Perturbation Estimator Using Observer-Based Fuzzy Adaptive Network

  • Park, Min-Kyu;Lee, Min-Cheol;Go, Seok-Jo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.506-506
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    • 2000
  • To improve control performance of a non-linear system, many other researches have used the sliding mode control algorithm. The sliding mode controller is known to be robust against nonlinear and unmodeled dynamic terms. However. this algorithm raises the inherent chattering caused by excessive switching inputs around the sliding surface. Therefore, in order to solve the chattering problem and improve control performance, this study has developed the sliding mode controller with a perturbation estimator using the observer-based fuzzy adaptive network generates the control input for compensating unmodeled dynamics terms and disturbance. And, the weighting parameters of the fuzzy adaptive network are updated on-line by adaptive law in order to force the estimation errors to converge to zero. Therefore, the combination of sliding mode control and fuzzy adaptive network gives rise to the robust and intelligent routine. For evaluating control performance of the proposed approach. tracking control simulation is carried out for the hydraulic motion simulator which is a 6-degree of freedom parallel manipulator.

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로봇 지원 원격 초음파 영상진단을 위한 마스터-슬레이브 시스템의 개발 (Development of Master-slave System for Robot-assisted Remote Ultrasound Diagnosis)

  • 서준호;조장호;권오원
    • 로봇학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.395-401
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    • 2017
  • In this paper, we introduce a robot-assisted medical diagnostic system that enables remote ultrasound (US) imaging to be applied to the conventional telemedicine, which has been possible only with interviewing or a visual exam. In particular, a master-slave robot system is developed that ultrasonic diagnosis specialist can control the position and orientation of US probe in the remote place. The slave robot is designed to be compact, lightweight, and hand-held so that it can easily transfer to the remote healthcare center. Moreover, 6-degree-of-freedom (DOF) probe motion is possible by the robot design based on Stewart platform. The master device is also based on a similar structure of the slave robot. To connect master and slave system in the wide area network (WAN) environment, a hardware CODEC was developed. In this paper, we introduce the detail of each component and the results of the recent experiments conducted in the remote sites by the developed robotic ultrasound imaging system.

Vibrational Analysis of Azacrown Ether Complex with Li Metal Cation

  • Min, Kyung-Chul;Park, Sun-Kyung;Lee, Choong-Keun;Kim, Chang-Suk;Lee, Nam-Soo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권11호
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    • pp.3385-3390
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    • 2010
  • $Li^+$ ion complex of azacrown ether with restricted motion of freedom and pseudo-bilateral symmetry was studied by infrared spectroscopy, which has shown simplified and broadened vibrational features. The C=O and N-H stretching bands, in particular, shows anomalous broadening nearly ${\sim}50\;cm^{-1}$. The density functional calculation at the level of BP86/6-31+$G^{**}$ shows that $Li^+$ ion is trapped and rather free to move around inside the cavity, as much as about $0.70\;{\AA}$. Through the relocation of $Li^+$ ion inside the cavity, the conformational changes would occur rapidly in its symmetry $C_1\;{\rightleftarrows}\;C_2\;{\rightleftarrows}\;C_1$$. The potential barrier was obtained to be merely ~2.2 kJ/mol for $C_1\;{\rightarrow}\;C_2$. During this conformational alteration, the amide backbone twists concurrently its dihedral angle side to side about up to ${\pm}3$ degree. Selected vibrational modes were interpreted in terms of the force constant variations of local symmetry coordinates between conformations in the framework of $C_1\;{\rightleftarrows}\;C_2\;{\rightleftarrows}\;C_1$.

3 차원 시간영역 전진속도 자유표면 Green 함수와 2 차 경계요소법을 사용한 선체의 방사포텐셜 수치계산 (Numerical Study of the Radiation Potential of a Ship Using the 3D Time-Domain Forward-Speed Free-Surface Green Function and a Second-Order BEM)

  • 홍도천;홍사영
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권3호
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    • pp.258-268
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    • 2008
  • The radiation potential of a ship advancing in waves is studied using the 3D time-domain forward-speed free-surface Green function and the Green integral equation. Numerical solutions are obtained by making use of the 2nd order BEM(Boundary Element Method) which make it possible to take account of the line integral along the waterline in a rigorous manner. The 6 degree of freedom motion memory functions of a hemisphere and the Wigley seakeeping model obtained by direct integration of the time-domain 3D potentials over the wetted surface are presented for various Froude numbers.

공조용 압축기의 가진력 규명 및 배관 진동 예측 (Force Identification of a Rotary Compressor and Prediction of Vibration on a Pipe)

  • 이한울;유상모;정의봉;한형석;안재우;정상우
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권10호
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    • pp.953-959
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    • 2010
  • This paper deals with the process to identify the exciting forces generated from a rotary compressor. The equation of motion of a rigid compressor supported by several mounts was derived with 6 degree of freedom. The mass moment of inertia of compressor and the stiffness of rubber mounts were also identified by experiments. The exciting force at the center of mass of the compressor were estimated from the acceleration data measured at compressor shell. The piping system connected to the compressor was modeled. The acceleration of a pipe was predicted numerically by using the predicted exciting force. The numerical results showed good agreement with experimental results, which validated the identified exciting force.

강진 및 중·약진 지역의 입력 지진파에 따른 단자유도 모델의 지진취약도 분석 (Seismic Fragility Analysis of Single-Degree-of-Freedom Model Based on Input Earthquake Ground Motions in Strong and Low-to-Moderate Seismic Regions)

  • 박상기;조정래;조창백;김동찬;이진혁
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.371-380
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    • 2023
  • 지진취약도를 산정하기 위해서는 목표 부지의 특성을 제대로 표현할 수 있는 입력 지진파의 산정이 중요하다. 본 논문에서는 국내외 강진 및 중‧약진 지역에서의 입력 지진파에 대한 단자유도 모델의 지진취약도를 분석하였다. 분석을 위한 첫 번째 단계로, 국외 강진 기록 중 근/원거리에서 측정한 2개의 입력 지진파 세트와 국내 중·약진 지역 특성에 적합한 입력 지진파 2개의 세트, 총 4개의 입력 지진파 세트를 선정하였다. 대상 구조물로는 3가지 고유주기에 대한 비선형 단자유도 모델을 적용하였고, 취약도 분석을 위해 증분동적해석을 이용하였다. 또한, 4가지 손상 상태를 정의하고, 손상 상태 각각에 대해 4가지 입력 지진파 세트의 고유주기별 지진취약도 결과를 제시하였다.

반자율 무인잠수정을 위한 실시간 제어 아키텍쳐 (A Real-Time Control Architecture for a Semi-Autonomous Underwater Vehicle)

  • 이계홍;전봉환;이판묵;홍석원
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.198-203
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    • 2004
  • This paper describes a real-time control architecture for DUSAUV (Dual Use Semi-Autonomous Underwater Vehicle), which has been developed at Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO), KORDI, for being a test-bed oj development of technologies for underwater navigation and manipulator operation. DUSAUV has three built-in computers, seven thrusters for 6 degree of freedom motion control, one 4-function electric manipulator, one pan/tilt unit for camera, one ballasting motor, built-in power source, and various sensors such as IMU, DVL, sonar, and so on. A supervisor control system for GUI and manipulator operation is mounted on the surface vessel and communicates with vehicle through a fiber optic link. Furthermore, QNX, one of real-time operating system, is ported on the built-in control and navigation computers of vehicle for real-time control purpose, while MicroSoft OS product is ported on the supervisor system for GUI programming convenience. A hierarchical control architecture which consist of three layers (application layer, real-time layer, and physical layer) has been developed for efficient control system of above complex underwater robotic system. The experimental results with implementation of the layered control architecture for various motion control of DUSAUV in a basin of KRISO is also provided.

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형상기억합금 구동기를 이용한 로봇 손 개발 (Development of a Robotic Hand using Shape Memory Alloy Actuators)

  • 전창국;유동상
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.147-152
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    • 2016
  • 형상기억합금은 가열되거나 냉각될 때 모양과 강도가 변화하면서 큰 힘을 발생한다. 와이어 형태의 형상기억합금은 열을 가하면 길이가 축소되면서 상당히 큰 힘을 발휘하며, 소음없는 운동을 발생시킬 수 있으므로 모터를 대체할 수 있는 구동기로 활용가능하다. 이런 형상기억합금 구동기는 전기로 직접 가열할 수 있으며, 큰 범위의 운동을 만들어내는데 사용될 수 있다. 본 논문에서는 형상기억합금 구동기를 이용하여 3 개의 손가락을 가진 6 자유도의 로봇 손을 개발하고 제어하는 것에 대해 기술한다. 각 손가락은 2 개의 관절을 가지고 있으며, 각 관절은 길항(拮抗) 운동을 위해 서로 반대로 동작하는 두 개의 힘줄에 의해 구동된다. 부드러운 운동을 위한 충분한 힘을 만들어 내기 위해 각 힘줄은 2 개의 형상기억합금 구동기가 병렬로 구성된다. 형상기억합금 구동기를 가열하기 위한 전류를 제어하기 위해 PWM 드라이버를 채용하였으며, 실험을 통해 손가락의 길항 작용을 평가한다.

로켓 모션테이블 실시간 모의시험

  • 선병찬;박용규;최형돈;조광래
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.170-178
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    • 2004
  • 본 논문은 KSR-III 개발경험을 토대로 모션테이블을 이용한 로켓 6자유도 실시간모의시험(HILS) 방안에 대해 다루고 있다. 모션테이블 HILS 시험을 통해, 3축 모션테이블의 동특성 지연에 따른 제어루프의 안정성을 판단하고 종합 HILS 시험을 위한 기초 자료를 제공하게 된다. 모션테이블 HILS 초기화 시험을 통해, 관성항법장치 초기정렬을 위한 초기자세 각 유지 알고리듬 시험, 발사시작 신호 모사를 통한 시각동기화 시험, 외부기록계를 이용한 실시간 조정시험 등을 수행하게 되고, 개루프 HILS 시험을 통해 정상 상태 비행 상황 및 슬로싱, 벤딩, TWD, 바람, 추력비정렬오차 등의 영향이 존재하는 비행 상황에 대한 모션테이블 운용 시험을 수행하게 되며, 최종적으로 모션테이블 자세각을 궤환루프의 입력으로 궤환시킨 폐루프 HILS를 통해 제어루프의 안정성 시험을 완료하게 된다.

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다 관절 재활운동을 위한 생체역학적 운동구현 시스템 개발 (Development of a Biomechanical Motion System for the Rehabilitation of Various Joints)

  • 이용석;백춘석;장재호;심형준;한창수;한정수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.511-517
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    • 2004
  • 기존의 재활운동 장치들은 상지 또는 하지의 특정한 관절에 대해서만 재활운동이 가능하게 개발되었다. 따라서 여러 관절을 재활시키고자 할 경우, 그에 맞는 다양한 종류의 재활기구 들이 필요하다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 연구에서는 각 관절에서 이루어지는 다양한 재활운동을 통합 구현하는 CMRS(CIM and Robotics Lab. Multi - joint Rehabilitation System)을 제안하였다. 이 시스템을 위해 인체의 상지 및 하지에 대한 기구학적 특성을 이용하여 각 관절의 회전 특성 및 좌표관계를 조사하였으며, 이와 같은 연구를 바탕으로 재활운동 기구 제작 시 알맞은 메커니즘을 제시하고. 다양한 재활 부위와 이를 재활 운동시키는 헤드부의 위치관계를 연구하였다. 시뮬레이션을 통하여 재활운동 시스템의 가능성을 판별하였고. 안정되고 편리한 위치 조정을 위한 베이스프레임을 개발하였다. 이를 고려하여 최종적으로 8개의 자유도를 가진 CMRS을 개발하였으며 다 관절을 하나의 시스템으로 재활 가능할 것이라 사료 된다.