• 제목/요약/키워드: Automation & Robot technology

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신경회로망 PID 제어기를 이용한 이동로봇의 군집제어 (Formation Control of Mobile Robots using PID Controller with Neural Networks)

  • 김용백;박진현;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1811-1817
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    • 2014
  • 본 논문은 선도 로봇을 추종 로봇이 일정거리와 각도를 두고 추종하는 군집제어에서, 추종 로봇의 질량이 변할 경우, 신경회로망을 통해 보간된 이득을 갖는 PID제어기를 제안한다. 전체 제어시스템은 기구학 제어기와 동역학을 고려한 동적제어기로 구성하였다. 동적제어기는 가변 이득을 가지는 PID 제어기로 구성하여, 추종 로봇의 대표적 질량에 따라 적절한 PID 이득을 유전 알고리즘으로 구하였다. 유전 알고리즘으로 구한 데이터를 기초로 신경회로망을 학습하여 추종 로봇이 임의의 질량을 갖더라도 최적의 PID 이득을 선정할 수 있었다. 모의실험에서 추종 로봇의 질량이 임의의 값으로 변화하는 경우, 신경회로망을 통해 보간된 이득을 갖는 PID 제어기가 고정된 이득을 가지는 PID 제어기에 비해 군집제어에서 추종 성능을 향상시키는 것을 확인하였다.

실내 환경에서 RFID와 초음파를 이용한 이동로봇의 위치 추정에 관한 연구 (A Study on the Localization using Passive RFID and Sonar for Mobile Robot In Indoor environment)

  • 정기호;장철웅;강신혁;이동광;염문진;장문석;공정식;권오상;이응혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.331-332
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    • 2007
  • In this paper we analyze whether recent Radio Frequence Identification technology can be used to improve the localization of mobile robot in their environment. This system make use of power control because Tag with Reader distance measurement. We are accurately the low at former time than the environment. A distance measurement is rather correct. This system used 900MHz Frequencies.

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Application of Multiple Fuzzy-Neuro Controllers of an Exoskeletal Robot for Human Elbow Motion Support

  • Kiguchi, Kazuo;Kariya, Shingo;Wantanabe, Keigo;Fukude, Toshio
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제4권1호
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    • pp.49-55
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    • 2002
  • A decrease in the birthrate and aging are progressing in Japan and several countries. In that society, it is important that physically weak persons such as elderly persons are able to take care of themselves. We have been developing exoskeletal robots for human (especially for physically weak persons) motion support. In this study, the controller controls the angular position and impedance of the exoskeltal robot system using multiple fuzzy-neuro controllers based on biological signals that reflect the human subject's intention. Skin surface electromyogram (EMG) signals and the generated wrist force by the human subject during the elbow motion have been used as input information of the controller. Since the activation level of working muscles tends to vary in accordance with the flexion angle of elbow, multiple fuzzy-neuro controllers are applied in the proposed method. The multiple fuzzy-neuro controllers are moderately switched in accordance with the elbow flexion angle. Because of the adaptation ability of the fuzzy-neuro controllers, the exoskeletal robot is flexible enough to deal with biological signal such as EMG. The experimental results show the effectiveness of the proposed controller.

선박 제조 공정 분야에서 수용접 대체를 위한 용접 로봇 시스템 도입의 적합성 분석 연구 (A Study on the Suitability Analysis of Welding Robot System for Replacement of Manual Welding in Ship Manufacturing Process)

  • 권용섭;박창형;박상현;이정재;이재열
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.799-810
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    • 2022
  • Welding work is a production work method widely used throughout the industry, and various types of welding technologies exist. In addition, many methods are being studied to automate these welding operations using robots, but in the ship manufacturing field, welding such as painting, cutting, and grinding is also the most common operation, but the manual operation ratio is higher than in other industries. Such a high manual labor ratio in the field of ship manufacturing not only causes quality problems and production delays according to the skill of workers, but also causes problems in the supply and demand of manpower. Therefore, this paper analyzed the reason why the automation rate is low in welding work at ship manufacturing sites compared to other industries, and analyzed the production process and field environment for small and medium-sized ship manufacturing companies that repeatedly manufactured with a small quantity production method. Based on the analysis results, it is intended to propose a robot system that can easily move between workplaces and secure uniform welding quality and productivity by collaborating simple welding tasks with humans. Finally, the simulation environment is constructed and analyzed to secure the suitability of robot system application to current production site environment, work process, and productivity, rather than to develop and apply the proposed robot system. Through such pre-simulation and robot system suitability analysis, it is expected to reduce trial and error that may occur in actual field installation and operation, and to improve the possibility of robot application and positive perception of robot system at ship manufacturing sites.

지능형 굴삭시스템 개발 - 2차 년도 연구내용 - (Development of Intelligent Excavating System - Introduction of research progress -)

  • 서종원;김영욱;장달식;이승수
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.184-192
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    • 2008
  • 현재, 전 세계적으로 건설 산업의 문제점으로 인식되고 있는 낮은 생산성, 숙련공 부족, 인력의 부족, 높은 재해율 등을 해결하기 위한 방법으로 낙후된 건설 생산시스템의 첨단 기술화를 위한 건설 자동화연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 1980년대부터 건설자동화 연구가 진행되고 있으며 기계화 및 반자동화를 통한 생력화를 위한 연구가 주로 진행되었다. 그러나 최근 IT기술의 비약적 발전과 함께 건설 로봇의 개발에 대한 관심이 집중되고 있으며 2006년 말부터 국토해양부의 건설기술혁신사업의 일환으로 토공자동화를 위한 지능형 굴삭시스템이 개발되고 있다. 본 논문에서는 지능형 굴삭시스템의 최종 개발 목표와 2차 년도까지 진행된 연구내용에 대하여 소개하고자 한다.

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횡단경사면에서 지능형 보행보조로봇의 직진성 향상 방안 연구 (The Study of Methods for Improve the Linearity of the Walking Assistant Robot to Move on Lateral Slopes)

  • 이원영;엄수홍;장문석;권오상;이응혁
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권1호
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    • pp.261-268
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    • 2013
  • 본 논문은 지능형 보행보조로봇이 횡단경사면주행에 있어 직진성 향상 알고리즘을 제안한다. 보행보조로봇은 횡단경사면주행시 로봇의 무게와 경사도에 의해 발생되어지는 회전모멘트의 영향을 받아 경로 이탈을 하게 된다. 이를 보정하기 위해 사용자가 입력하는 목표 회전각속도와 로봇의 회전각속도와의 비교를 통해 각 구동축에 가중치를 인가하는 알고리즘을 적용하였다. 제안한 보정 제어기를 실\제 보행보조로봇에 적용한 결과 횡단경사면 이동시 Yaw 축 이탈거리는 무보정 실험의 경우 발산하지만 Yaw 보정 알고리즘을 적용하였을 경우에는 이탈거리가 최대 20cm 이내로 안정적인 주행을 하는 것을 확인할 수 있었으며, 이탈거리 변화율 또한 300cm 이후 안정화되어 더 이상의 변화가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.

작업에 따른 로보트-포지셔너 시스템의 최적 경로제어 (Task oriented optimal trajectory control of robot-posioner system)

  • 전의식;오재응
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.1057-1062
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    • 1991
  • Recently, due to the development of new technology and products, FA has been accelerating for obtaining high-quality and saving of resources and power. Introduction of automation to the field which has bad working condition is needed and welding is one of these field. In this study, solving algorithm for down hand control which requires in the automatic are welding system is proposed. For the verification of the algorithm, numerical examples are shown and visualization is carried out using developed graphic tools.

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공작기계 기술의 현재와 미래(19) (Machine Tool Technology;The Present and the Future(19))

  • 강철희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권10호
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    • pp.13-29
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    • 1996
  • 생산분야에 있어서의 기술혁신은 1980년대에 들어 급속적으로 확대되었으며 NC 공작기계와 Robot등의 기기와 Software 그리고 더 나아가서 통신 System과 연결되어 더욱 종합적인 고도의 생산 시스템이 개발, 구축 되어가고 있다. CIM(Computer integrated manufacturing)은 상기한 여거 시스템의 구성요소를 최대한으로 통합 화시킨 것이다. 다시 말하면, 기계 가공 중심의 Image를 가지고 있는 FMS와 가공, 조립의 종합적인 자동화를 추구하는 PA(Process Automation-처리과정의 자동화)와 제조에 관련된 OA(Office Automation)를 포함하게 된 것을 CIM이라고 생각하게 된 것이다. Computer에 의한 계측설계와 생산기술 그리고 더 나아가서 생산관리를 종합적으로 한 것이다. 그러한 의미로 볼 때, CIM은 가장 넓은 영역을 포함하는 생산개념이라고 말할 수 있다.

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자율 주행 용접 로봇을 위한 시각 센서 개발과 환경 모델링 (Visual Sensor Design and Environment Modeling for Autonomous Mobile Welding Robots)

  • 김민영;조형석;김재훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.776-787
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    • 2002
  • Automation of welding process in shipyards is ultimately necessary, since the welding site is spatially enclosed by floors and girders, and therefore welding operators are exposed to hostile working conditions. To solve this problem, a welding mobile robot that can navigate autonomously within the enclosure has been developed. To achieve the welding task in the closed space, the robotic welding system needs a sensor system for the working environment recognition and the weld seam tracking, and a specially designed environment recognition strategy. In this paper, a three-dimensional laser vision system is developed based on the optical triangulation technology in order to provide robots with 3D work environmental map. Using this sensor system, a spatial filter based on neural network technology is designed for extracting the center of laser stripe, and evaluated in various situations. An environment modeling algorithm structure is proposed and tested, which is composed of the laser scanning module for 3D voxel modeling and the plane reconstruction module for mobile robot localization. Finally, an environmental recognition strategy for welding mobile robot is developed in order to recognize the work environments efficiently. The design of the sensor system, the algorithm for sensing the partially structured environment with plane segments, and the recognition strategy and tactics for sensing the work environment are described and discussed with a series of experiments in detail.

건축물 골조공사 먹매김 시공자동화 로봇 프로토타입 개발 (Development of an Automated Layout Robot for Building Structures)

  • 박규선;김태훈;임현수;오종현;조규만
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.689-700
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    • 2022
  • 건축물 골조공사에서 먹매김 작업은 건축물 구조부재 요소를 정확한 위치에 시공하기 위해 높은 정밀도가 요구되나, 현재 인력에 의해서 진행되어 작업자의 숙련도에 따라 먹 위치 정확도 및 정밀도가 저하되고, 정보손실 및 오류 발생에 따른 생산성 저하 문제점을 갖는다. 이를 해결하기 위해 전반적인 먹매김 공정의 자동화 및 정보화 기술 도입이 요구되며, 건설로봇을 활용한 먹매김 자동화는 효과적인 수단이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 건축물 골조공사의 먹매김 시공자동화 로봇의 프로토타입을 개발하고 기초성능을 평가하였다. 개발된 로봇은 크게 주행부, 마킹부, 센싱부, 제어부로 구성되었으며, 골조공사 환경을 고려하여 다양한 주행방식과 마킹부 이동 및 회전이 가능하도록 설계되었다. 주행 및 마킹 성능 실험 결과, 주행거리 오차 및 마킹 품질측면에서는 만족할 만한 성능을 보였으나, 일부 주행방식과 마킹 정밀도 측면에서의 개선 필요성이 확인되었다. 본 연구결과를 토대로 개발 장비의 지속적인 개선 및 성능 보완, 전체 먹매김 공정의 자동화 시스템 구축을 진행하고자 한다.