• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.912-915
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• 1996

The computed-torque method (CTM) shows good trajectory tracking performance in controlling robot manipulator if there is no disturbance or modelling errors. But with the increase of a payload or the disturbance of a manipulator, the tracking errors become large. So there have been many researches to reduce the tracking error. In this paper, we propose a new control algorithm based on the CTM that decreases a tracking error by generating new reference trajectory to the controller. In this algorithm we used the concept of sliding mode theory and fuzzy system to reduce chattering in control input. For the numerical simulation, we used a 2-link robot manipulator. To simulate the disturbance due to a modelling uncertainty, we added errors to each elements of the inertia matrix and the nonlinear terms and assumed a payload to the end-effector. In this simulation, proposed method showed better trajectory tracking performance compared with the CTM.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.235-240
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• 2001

A four degrees of freedom (dof) motion platform for bicycle simulator is developed. The motion platform, capable of the vertical linear and three angular motions, is designed based on analysis of the typical motion characteristics revealed by the existing six dof bicycle simulator. The platform essentially consists of two parts： the three dof parallel manipulator, consisting of a moving platform, a fixed base and three actuators, and the turntable to generate the yaw motion. The nonlinear kinematics and dynamics of the three dof parallel manipulator with multiple closed loop chains are analyzed for tracking control of the motion platform. The tracking performances of the three control schemes are experimentally compared： the computed torque method (CTM), the sliding mode control (SMC) and the PD control. The CTM and SMC, incorporated with the system dynamics model, are found to be equally better in performance than the PD controller, irrespective of the presence of external disturbance.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1972-1977
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• 2005

In this work, an inverse dynamic control method is developed to enhance tracking performance of industrial robots, which effectively deal with the nonlinear dynamic interferential forces. In general, the DFF (Dynamic Feed-Forward) controller and the CTM (Computed-Torque Method) controller are used for dynamic control for industrial robots. We study on the practical issues for implementing these inverse dynamic controllers via simulations and experiments. We develop the dynamic models in two different ways. One is a model designed through Newton-Euler method for real time computation and the other is a model designed through SimMechanics for evaluating the developed controller via simulations. We evaluate the nominal performance and robustness of the controller via simulations and experiments using serial 4-DOF HyRoHILS (Hyundai Robot Hardware-In-the-Loop Simulation) system. The results show that the inverse dynamic controller is effective and practically useful for a real control structure.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1205-1207
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• 1996

The computed-torque method (CTM) shows good trajectory tracking performance in controlling robot manipulator if there is no disturbance or modelling errors. But with the increase of a payload or the disturbance of a manipulator, the tracking errors become large. So there have been many researchs to reduce the tracking error. In this paper, we propose a new control algorithm based on the CTM that decreases a tracking error by generating new reference trajectory to the controller. In this algorithm we used a fuzzy system based on the rule bases. For the numerical simulation, we used a 2-link robot manipulator. To simulate the disturbance due to a modelling uncertainty, we added errors to each elements of the inertia matrix and the nonlinear terms and assumed a payload to the end-effector. In the simulations of several cases, our method showed better trajectory tracking performance compared with the CTM.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.53-59
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• 1990

로보트 매니퓰레이터를 제어하는데 있어서, 토오크 계산법을 이용한 새로운 가변구조 모델 추종제어기를 설계한다. 슬라이딩 모드가 존재하기 위한 충부조건은 Lyapunov 함수에 의해 유도된다. 기준 모델은 이중 적분기를 사용하고 가속도 입력은 시스템의 안정성과 원하는 성능을 얻기 위하여 비례-미분 제어기로 구성한다. 제안된 제어기법은 매니퓰레이터 동력학 방정식 각 항들의 상한값과 추정값을 부여함으로써 정확한 매개변수의 지식과 역행렬 계산을 요구하지 않는다. 따라서 모의실험 결과 제어된 제어기가 목적궤적의 수렴성이 개선되었음을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.738-745
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• 2001

본 논문에서는 추적시스템이 3차원 공간을 움직이는 이동물체를 추적한다. 오차없이 추적하기 위하여 제어시스템은 인공지능을 가진 퍼지제어기를 사용하였다. 추적시스템은 요(yaw)운동과 롤(roll) 운동을 통해 3차원 공간을 추적한다. 추적시스템으로는 2링크 매니플레이터를 사용하였고, 매니플레이터의 관절각 $\theta_1는 0^{\circ}에서\; 360^{\circ}$까지 회전 할 수 있으며, 관절각 $\theta_a는 0^{\circ}에서\; 180^{\circ}$까지 회전할 수 있다. 퍼지제어기의 퍼지화 방법은 싱클톤방법, 제어 규칙은 25개, 추론법은 간략화된 Mamdani의 추론법, 비퍼지화 방법은 간략화된 무게 중심법을 사용하였다. 시뮬레이션은 퍼지제어기의 성능을 평가하기 위해 같은 조건하에 CTM제어기와 비교하였다. 매니플레이터에 외란 토크를 적용하지 않았을 때 두 제어기 모두 추적오차가 0에 가까웠으며, 외란토크가 0.4N 일 때 CTM제어기를 사용한 경우에는 퍼지제어기를 사용한 경우보다 시뮬레이션결과 절대 오차 합이 10배 이상 큼을 알 수 있다. 퍼지 제어기가 CTM제어기보다 외란토크의 추가시 강함을 검증하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권3호
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• pp.57-63
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• 2012

본 논문은 작업공간상에서 로봇 운동과 힘의 통합제어를 구현할 수 있는 플랫폼의 구현에 초점을 두고 있다. 조립 또는 디버링 같은 접촉작업에서의 매니플레이터 효율성 제고나 친 인간 환경에서의 휴머노이드 로봇의 안정성을 위해서는 종래의 PID 제어나 관절공간상에서의 CTM(Computed Torque Method) 제어보다는 작업공간상에서의 운동과 힘의 통합제어를 실시해야 한다. 이것을 위해서는 작업공간상에서의 엔드이펙트(end-effector, E-E)에 대한 동역학식과 자코비안(jacobian)을 도출해야 하며 이를 위해서는 각종 동적파라미터의 정확한 동정이 중요하다. 본 논문에서는 3D CAD 모델링, MATLAB, 동역학 시뮬레이터를 활용하여 로봇 모델링, 동역학식과 동적 파라미터 추출, 운동과 힘의 실시간 통합제어 시뮬레이션등을 쉽고 일관되게 진행할 수 있는 플랫폼을 구현하였고 적용예로써 JS-10로봇을 택해서 그 효용성을 입증하였다.