1. Introduction 2. Reduced-Order Model of Robot System 3. Model-Based Control 4. Simulation Results 5. Experimental Results and Considerations 6. Conclusions
Park, Mingyu;Kim, Dongwhan;Oh, Yonghwan;Lee, Yisoo
The Journal of Korea Robotics Society
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v.17
no.1
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pp.16-24
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2022
This paper presents a method that can reduce the computational cost of the hierarchical quadratic programming (HQP)-based robot controller. Hierarchical controllers can effectively manage articulated robots with many degrees of freedom (DoFs) to perform multiple tasks. The HQP-based controller is one of the generic hierarchical controllers that can provide a control solution guaranteeing strict task priority while handling numerous equality and inequality constraints. However, according to a large amount of computation, it can be a burden to use it for real-time control. Therefore, for practical use of the HQP, we propose a method to reduce the computational cost by decreasing the size of the decision variable. The computation time and control performance of the proposed method are evaluated by real robot experiments with a 15 DoFs dual-arm manipulator.
In this study we present a vibration controller for articulated robots that has flexible joints modeled as a 2-mass system. Most of articulated robots have time varying load inertias for each axis according to its motion. Moreover, the inertias vary drastically; for the base axis of articulated robots it may vary about 10 times of its minimum value. But, for industrial robots and many mechatronic devices, it is desirable to maintain control performance in spite of load inertia variation. So we propose a control gain adjustment rule considering the time-varying nature of load inertia. In this gain-adjusting algorithm, the pole locations are in proportion to the anti-resonance frequency of the 2-mass system. The simulation and experimental results show uniform properties in overshoot in spite of the variation of load.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.10
no.4
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pp.200-205
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1993
In many applications, the typical parallel-jaw end-effector of a robot arm has been remarkably satisfactory. But, it is not adequate for the applications such as complicated manipulation. In the study, a finger with 4 joints (so, having redundancy) was consturcted to investigate the characteristics of an articulated hand. Each joint was driven by one actuator, and the motor torque was transmited to each joint through a tendon-pulley system. In the context, major considerations for hardware design and the method to solve the inverse kinematics of a redundant manipulator were presented. Finally, the basic capabilities of an articulated hand were presented through experiments.
Jo, Hyeon Min;Chung, Won Jee;Bae, Seung Min;Choi, Jong Kap;Kim, Dae Young;Ahn, Yeon Joo;Ahn, Hee Sung
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.18
no.1
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pp.109-115
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2019
In arc-welding applying to the present automobile part manufacturing process, a wrist-hollow type arc welding robot can shorten the welding cycle time, because feedability of a welding wire is not affected by a robot posture and thus facilitates high-quality arc welding, based on stable feeding with no entanglement. In this paper, we will propose the optimization of wrist design for a wrist-hollow type 6-Axis articulated robot. Specifically, we will perform the investigation on the optimized design of inner diameter of hollow arms (Axis 4 and Axis 6) and width of the upper arm by using the simulation of robot motion characteristics, using a Genetic Algorithm (i.e., GA). Our simulations are based on $SolidWorks^{(R)}$ for robot modeling, $MATLAB^{(R)}$ for GA optimization, and $RecurDyn^{(R)}$ for analyzing dynamic characteristics of a robot. Especially $RecurDyn^{(R)}$ is incorporated in the GA module of $MATLAB^{(R)}$ for the optimization process. The results of the simulations will be verified by using $RecurDyn^{(R)}$ to show that the driving torque of each axis of the writs-hollow 6-axis robot with the optimized wrist design should be smaller than the rated output torque of each joint servomotor. Our paper will be a guide for improving the wrist-hollow design by optimizing the wrist shape at a detail design stage when the driving torque of each joint for the wrist-hollow 6-axis robot (to being developed) is not matched with the servomotor specifications.
An automatic welding system is designed for a part of fork lift. The system is composed of articulated type welding robot, welding positioners, shuttle for robot, system controller and welding equipment. From the application of the system, stable weld quality and production cost saving are achieved. In this paper, the hardware features and control structure of the system are presented.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.17
no.3
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pp.136-144
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2014
This paper proposes a new approach to the designed of visual feedback control system based on visual servoing method. The main focus of this paper is presents how it is effective to use many features for improving the accuracy of the visual feedback control of industrial articulated robot for assembling and inspection of parts. Some rank conditions, which relate the image Jacobian, and the control performance are derived. It is also proven that the accuracy is improved by increasing the number of features. The effectiveness of redundant features is verified by the real time experiments on a SCARA type robot(FARA) made in samsung electronics company.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.21
no.2
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pp.55-60
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2021
As the smart factory progresses, the use of automation facilities and robots is increasing. Also, with the development of IT technology, the utilization of the system using voice recognition is also increasing. Voice recognition technology is a technology that stands out in smart home and various IoT technologies, but it is difficult to apply to factories due to the specificity of factories. Therefore, in this study, a method to control an industrial articulated robot was designed using voice recognition technology that considers the situation at the manufacturing site. It was confirmed that the robot could be controlled through network protocol and command conversion after receiving voice commands for robot operation through mobile.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.24
no.2
s.173
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pp.481-488
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2000
This paper presents a new passive gravity -compensating system for articulated robot manipulators. The system, which consists of linear zero- free -length springs, achieves exact counterbalancing o f the gravitational loads throughout the entire range of the manipulator workspace, A basic concept is to design springs such that the total potential energy of the system including the manipulator and the springs should be maintained constant. A prototype has been developed for a direct-drive five-bar manipulator and its performances have been investigated. Results show that the gravity-induced motor torques have been reduced to less than 5% of those of uncompensated robots. Also, the gravity-compensating system simplifies the position control algorithm while maintaining the trajectory-tracking errors in a satisfactory level. In conclusion, the proposed system efficiently improves the manipulator performances by reducing the driving motor size and the energy consumption as well as by simplifying the control systems.
In this paper, describe the automatic climbing wheelchair system use an articulated crawler mobile robot. This wheelchair system(call system) is composed of sensor detecting part and wireless communication part with PC. The sensor parts are consisted of sloping sensor and ultrasonic sensor part. The sloping sensor measures the sloping angle of system, and the ultrasonic sensor measures the distance of system's front wheel center from stair. PC will generate the operation data to climb up the stair using the measured data and make primitives for the system. At firsts This system transfer from sensor data to the PC. PC calculate the operation data to climb up the stair from the internal algorithm. We simulated the system in various stair angle slope($25^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$), and tested it on the real staircase with width 37cm, highlt 18cm, Angle $26^{\circ}$ . There were $0.350^{\circ}$ - $1.060^{\circ}$ Angle errors while climbing because adapted sensor has a precision $0.35^{\circ}$ in resolution. Finally, We implemented the sensor detecting part and the wireless communication park and practiced our system in 4cm/sec speed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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