• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.909-915
• /
• 2022

In this paper, a robot automation technology for chemical tank lorry unloading is presented. Handling chemical coupler between tank lorry and ACQC system may be hazardous or toxic to human operators, therefore robot automation is essential. Due to tight tolerance between couplers, even small pose error may result in very large internal force. In order to resolve the problem, compliance between male and female couplers should be introduced with 6-axis compliance device with F/T sensing. The proposed robot automation system consists of a collaborative robot, 6-ax is compliance device with F/T sensing, linear gripper, and robot vision. The position/force control algorithm and experimental results for assembling chemical couplers are presented.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제25권6_1호
• /
• pp.953-959
• /
• 2022

In this paper, the design result of robotic tools and the development of robot control system for chemical coupler assembly are presented. This research aims to eliminate the risk of chemicals exposed to human operators by developing the robotic tools and robot automation system for chemical tank lorry unloading that were done manually. Due to tight tolerance between couplers, even small pose error may result in very large internal force. In order to resolve the problem, the 6-axis compliance device is employed, which can provide not only enough compliance between couplers but also F/T sensing. The 6-axis compliance device having large force and moment capacity is designed. A simple linear gripper with rack-and-pinion is designed to grasp two sizes of couplers. The proposed robot automation system consists of 6-DOF collaborative robot with offset wrist, 6-axis compliance device with F/T sensing, linear gripper, and two robot visions.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.13-23
• /
• 2010

정보화 시대의 개인의 개성과 창의력은 지식산업에 요구되는 시대적 요청이다. 로봇 프로그래밍 교육이 학습자의 창의성 신장의 측면에 있어 의미 있는 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 기존의 로봇프로그래밍 도구들은 텍스트 기반 혹은 GUI 기반 저작도구기능을 가지고 있다. 그러나 대부분의 프로그래밍 도구들은 상호작용기능이 없는 단순한 튜토리얼을 제공하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 웹 2.0의 상호작용 기술을 응용하여, 협력 코드 생성이 가능한 로봇 프로그래밍 교육 시스템을 연구하였다. 시스템이 제공하는 협력코드 생성기능을 통해 학습자들은 협력하여 로봇 프로그래밍을 생성하는 경험을 할 수 있다. 또한 학습자들은 지식공유 기능을 활용하여 효과적인 프로그램 디자인의 경험과 소스코드의 공유가 가능하다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.177-183
• /
• 2020

Collaborative Robot (Cobot) that can collaborate with humans by fusion with many advanced technologies among industrial robots in the industrial field are attracting attention. In this study, the engineers of Small and Medium Enterprises can directly participate in the cobot design, and ultimately, the possibility of deriving the shape design of the differentiated cobot was studied. The method applied to derive the shape design of differentiated cobot is 'Morphological Analysis'. First, the design elements of the form of cobots were derived as 'Link' and 'Joint'. In addition, by analyzing the image form of the Link and Joint of the existing cobot, a new form element of the Link and Joint was proposed. In order to quantitatively identify the most discriminating cobot shape design, FGI (Focus Group Interview) was conducted to derive image types of 4 Link and 3 Joint. Then, the most important 'Shape Combination' was carried out in morphological analysis, and 12 new cobot shape designs were drawn. Through this, the applicability of the morphological analysis method in the derivation of differentiated cobot shape design was examined.

• 로봇학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.309-315
• /
• 2020

This study shows a control strategy that acquires both precision and manipulation sensitivity of remote center motion with manual traction for a surgical assistant robot. Remote center motion is an essential function of a laparoscopic surgical robot. The robot has to keep the position of the insertion port in a three-dimensional space, and general laparoscopic surgery needs 4-DoF (degree-of-freedom) motions such as pan, tilt, spin, and forward/backward. The proposed robot consists of a 6-axis collaborative robot and a 2-DoF end-effector. A 6-axis collaborative robot performs the cone-shaped trajectory with pan and tilt motion of an end-effector maintaining the position of remote center. An end-effector deals with the remaining 2-DoF movement. The most intuitive way a surgeon manipulates a robot is through direct teaching. Since the accuracy of maintaining the remote center position is important, direct teaching is implemented based on position control in this study. A force/torque sensor which is attached to between robot and end-effector estimates the surgeon's intention and generates the command of motion. The predefined remote center position and the pan and tilt angles generated from direct teaching are input as a command for position control. The command generation algorithm determines the direct teaching sensitivity. Required torque for direct teaching and accuracy of remote center motion are analyzed by experiments of panning and tilting motion.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.47-55
• /
• 2019

제조 패러다임 변화에 따라 다양한 협동로봇이 신규시장을 창출하고 있다. 협동로봇은 기존 산업용 로봇 대비 쉬운 운용, 생산성 향상, 단순 작업을 하는 인력을 대체하는 목적으로 모든 산업에서 협동로봇의 수요가 증가하고 있다. 그러나 산업현장에서 협동로봇으로 인한 작업 중 사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 작업자의 안전을 위협하고 있다. 인간 중심의 환경에서 로봇을 통한 산업현장이 구성되려면 작업자의 안전을 보장해야 하며 출동 가능성을 업애고 신뢰할 수 있는 통신을 하는 협동로봇 가드 시스템의 개발의 필요성이 있다. 센서 및 컴퓨터 비전을 통해 협동로봇의 작업 반경 내에서 발생하는 사고를 이중으로 방지하고 안전사고 위험을 감소시켜야 한다. 다양한 산업용 장비와 통신을 위한 국제 프로토콜인 OPC UA를 기반으로 시스템을 구축하고 초음파 센서와 CNN(Convolution Neural Network)적용한 영상 분석을 통한 협동로봇 가드 시스템을 제안한다. 제안 된 시스템은 작업자의 불안전한 상황에서 로봇 제어의 가능성을 평가한다.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.131-138
• /
• 2020

소프트웨어교육은 학습자로 하여금 문제의 해결책을 정보처리 체계에 의해 효과적으로 처리되도록 문제를 구성하고 자신의 사고를 제시할 수 있는 컴퓨팅 사고력 증진을 목표로 하고 있다. 더욱이 이 컴퓨팅 사고력이 발현되는 문제해결의 장이 실제적인 사회적 맥락 속에서 의미 있는 문제해결의 경험을 제공해 줄 때 더 바람직한 소프트웨어교육이 될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 소프트웨어교육에서 구체적인 결과물을 볼 수 있다는 장점을 가지고 있는 교육용 로봇을 활용하여 학습자가 몰입하여 해결할 수 있는 사회적 문제 상황 속에서 로봇과 프로그래밍을 결합하여 동료들과 함께 문제를 해결할 수 있는 기회를 제공하는 로봇기반 SW융합수업을 초등학교 4학년 학생을 대상으로 운영하고 그 효과를 컴퓨팅 사고력과 사회적 역량(협업능력과 의사소통능력) 측면에서 살펴보았다. 본 연구는 초등교육 현장에서 사회적 맥락을 가진 문제해결상황에서 컴퓨팅 사고력을 배양할 수 있는 교육용로봇기반 SW융합수업 사례를 제공하고, 이 수업의 효과성을 컴퓨팅 사고력과 사회적 역량의 관점에서 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.87-98
• /
• 2015

초등학교 로봇활용교육에서 여학생들의 경우 기계에 대한 부정적 태도와 인식 등으로 인하여 학습동기와 흥미를 유지하는 데 어려움이 따른다. 본 연구에서는 초등학교 여학생들을 위한 STEAM 기반 스토리텔링 로봇활용교육을 통하여 학습태도를 향상시키는 방안을 모색하였다. 교육과정은 여학생들에게 친근한 명작동화를 9개의 학습주제로 구성하였고 스마트폰을 활용하여 로봇설계, 제작, 학습토론, 공유할 수 있는 스마트 로봇교육지원시스템을 개발하였다. 학습태도에 대한 t-검증 결과, 실험집단이 통제집단보다 평균이 더 높았으며 설계된 시스템은 여학생들의 협력적 학습활동과 학습동기 지속에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.249-254
• /
• 2015

Buoys are widely used in marine areas because they can mark positions and simultaneously acquire and exchange underwater, surface, and airborne information. Recently, the need for controlling and optimizing a buoy's position and attitude has been raised to achieve successful communication in a heterogeneous collaborative network composed of an underwater robot, a surface robot, and an airborne robot. A buoy in the form of a marine robot would be ideal to address this issue, as it can serve as a moving node of the communication network. Therefore, a buoy-based autonomous surface robot-kit with the abilities of sonar-based avoidance, dynamic position control, and static attitude control was developed and is discussed in this paper. The test and evaluation results of this kit show the possibility of real-world applications and the need for additional studies.

• 로봇학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.431-437
• /
• 2022

This paper deals with a study on the automatic depalletizing robot for parcels loaded in rolltainer of domestic postal distribution centers. Specifically, we proposed a robot system that detect parcels loaded in a rolltainer with a 3D camera and perform de-palletizing using a cooperative robot. In addition, we developed the task flow chart for parcel de-palletizing and the method of retreat motion generation in the case of collision with rolltainer. Then, we implemented the proposed methods to the robot's controller by developing robot program. The proposed robot system was installed at the Anyang Post Distribution Center and field tests were completed. Field tests have shown that the robotic system has a success rate of over 90% for depalletizing task. And it was confirmed that the average tact time per parcel was 7.3 seconds.