• 제목/요약/키워드: Flexible-Joint Robots

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유연 관절 로봇의 적응 고장 수용 제어 (Adaptive Fault Accommodation Control for Flexible-Joint Robots)

  • 유성진
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.46-50
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    • 2013
  • 본 논문은 다수의 구동기 고장을 가진 유연 관절 로봇의 적응 고장 수용 제어기를 제안한다. 다수의 구동기 고장의 크기와 일어나는 시간은 알려지지 않는다고 가정한다. 구동기 고장을 수용하기 위해 추종 오차의 수렴율과 오버슈트의 최대치로 특성화된 미리 정의된 성능을 보장하는 유계 조건을 갖는 적응 고장 수용 제어기를 설계한다. 르아프노브 안정도 이론을 이용하여 페루트 시스템의 모든 신호가 준 전역적이고 균일하고 궁극적으로 유계됨을 증명하고 추종 오차가 미리 정의된 성능 유계에서 벗어나지 않음을 보인다.

모터 동력학식을 고려한 유연 연결 로봇의 적응 신경망 제어 (Adaptive Neural Control of Flexible-Joint Robots Considering Motor Dynamics)

  • 유성진;최윤호;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1761-1762
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    • 2008
  • In this paper, we propose an adaptive neural control method to solve this problem. It is assumed that the model uncertainties of the robots dynamics, joint flexibility, and motor dynamics are unknown. The dynamic surface design method is applied, and all uncertainties in the robot and motor dynamics are compensated by using the adaptive function approximation technique. Simulation results for three-link electrically driven flexible-joint (EDFJ) manipulators are provided to validate the effectiveness of the proposed control system.

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비선형 시스템의 동적 출력 궤환 수동화의 유연 관절 로봇에의 적용 (Dynamic Output Feedback Passivation of Nonlinear Systems with Application to Flexible Joint Robots)

  • 손영익;임승철;김갑일
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.1256-1263
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    • 2004
  • Output feedback passivation problem is studied when the given system is not minimum-phase or does not have relative degree one. Using a parallel connection with an additional dynamics, the authors provide a dynamic output feedback control law which renders the composite system passive. Sufficient conditions are presented under which the composite system is output feedback passive. As an application of the dynamic passivation scheme, a point-to-point control law for a flexible joint robot is presented when only the position measurements are available. This provides an alternative way of replacing the role of the velocity measurements for the proportional-derivative (PD) feedback law. The performance of the proposed control law is illustrated in the simulation studies of a manipulator with three revolute elastic joints.

강체를 함께 쥔 두 대 로봇의 제어를 위한 동력학적 해석과 최적화 방안 연구 (Study of Dynamic Analysis and Optimization for Control of Two Robots Simultaneously Grasping a Rigid Body Object)

  • 고진환;송문상;유범상;박상민
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.507-512
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    • 1997
  • This paper presents a method of finding optitnal joint torques of two robots when they hold an object simultaneously. Although the importance of the multiple cooperating robot system increases for more flcviblc ni;mufacturing automation, dynamic solutions to multi-robot system forming closcd kinematic chain is not easy to find. Newton-Eulcr approach is used for the dynamic formulation of two robots fonn~ng closcd kincmatic chains gmsping a rigid body object. The nrcthodology to optimize the joint torques to satisfy given criterta and obtain bettcr control of the system is discussed. The scheme is illustrated by an example.

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2차의 리아프노프 함수에 의한 유연 조인트 로봇의 비선형 견실제어기 설계 (Nonlinear robust control design with quadratic Lyapunov function for robots with joint elasticity)

  • 김동환;이교일
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.573-576
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    • 1996
  • We propose robust control scheme for flexible joint manipulator in the presence of nonlinearity and mismatched uncertainty. The control is designed based on Lyapunov approach. The robust control which is based on the computed torque scheme and state transformation via implanted control is introduced. The design procedure starts with the construction of linearized subsystems via the computed torque method and then uses state transformation. With this approach we do not impose an upper-bound constraint on the inertia matrix in case it is known. Thus, this control can be applied to arbitrary manipulators. The resulting robust control guarantees practical stability for both the transformed system and the original system. The transformation is only based on the possible bound of uncertainty.

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Dynamic Output Feedback Regulation of Robots with Flexible Joints

  • Son, Young I.;Shim, Hyungbo;Jo, Nam H.;Seo, Jin H.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.104.4-104
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    • 2002
  • $\textbullet$ Contents 1 : PD control of an elastic joint robot $\textbullet$ Contents 2 Dynamic output feedback law without velocity measurements $\textbullet$ Contents 3 : Robust analysis for parameter uncertainties of the robot system $\textbullet$ Contents 4 : Simulation studies with a three joint robot system $\textbullet$ Contents 5 : Performance comparison with an another control law

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적응제어 이론을 이용한 유연한 로봇팔의 제어 (The Control of Flexible Robot Arm using Adaptive Control Theory)

  • 한종길
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1139-1144
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    • 2012
  • 산업용 로봇의 하중률은 1대 10에서 1대 30이고, 3대 1의 하중률을 가지는 인간과 비교하여 매우 낮다. 다음 세대 로봇의 목표 중에 하나는 하중률이 될 것이고, 이것은 가벼운 로봇을 개발함으로 가능할 것이다. 2관절 유연한 로봇팔은 관절 축을 회전할 때 진동이 발생한다. 본 논문에서는 유연한 로봇팔의 진동 동력학은 오일러 베르누이의 보 이론과 라그랑지 방정식을 이용하여 구하였고, $\dot{D}-2C$가 skew symmetric이다는 사실을 사용하여, 계산량을 줄이는 리아프노프 안정도 이론을 이용한 단순한 구조의 새로운 제어기를 제안한다. 2링크 유연한 로봇에 대한 확정적인 적응제어 법칙을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 보인다.

입력 다듬기기법을 이용한 유연관절을 갖는 로봇의 잔류진동 제거 (Residual Vibration Control of Robot with Flexible Joints Using Input Shaping)

  • 박주이;장평훈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권11호
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    • pp.3066-3074
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    • 1994
  • This paper addresses the residual vibration problem of robots due to joint flexibility excited by fast accelerations, which has not been easily solved with conventional closed loop controllers. In this paper, an open loop input shaping technique, proposed by singer, has been applied to a 3 DOF robot with joint flexibility. In conjunction to the technique, a closed loop controller based on time-delay controller was also used. The results of simulations and experiments showed that the technique is quite effective for suppressing the residual vibration.

ISMC와 IDA-PBC를 이용한 유연관절로봇의 강인제어 (Robust Control of Flexible Joint Robot Using ISMC and IDA-PBC)

  • 아브너 어시그네시온;박승규;이민욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1203-1211
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    • 2017
  • 본 논문은 유연관절로봇의 추종성능과 정합과 비정합 외란 모두에 대한 강인성을 향상시키기 위한 강인한 제어기를 제안한다. 제안된 제어기는 백스테핑 외란관측기(DOB), 수동성기반 제어기(PBC)와 적분슬라이딩모드 제어기(ISMC)가 백스테핑기법 형태로 구성되어 있다. 백스테핑 DOB는 링크측의 비정합 외란을 고려하는데 사용되며 모터측의 기준입력을 제공하는 역할을 한다. IDA-PBC는 모터측의 추종제어를 수행하며 적분슬라이딩모드제어와 결합될 때 공칭제어기의 역할을 하며 전체 공칭제어시스템의 안정도를 보장받도록 한다. 반면에 적분슬라이딩모드제어는 정합조건을 만족시키는 모터측의 외란의 영향을 제거하는데 사용된다. 링크측의 제어기를 설계하는데 있어서는 PD타입의 임피던스제어기와 DOB가 결합됨으로써 강인한 제어특성과 함께 모터측의 기준입력에 적합한 연속적인 입력의 제공이 가능하도록 하였다.

유연 조인트 로봇의 견실한 비선형 관측기 설계 (Design of nonlinear robust observer for robots with joint elasticity)

  • 김동환;이교일
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.270-278
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    • 1996
  • 복잡한 비선형성과 불확실한 변수를 가지는 유연 죠인트 로봇의 견실한 관측기 설계에 관한 연구이다. 시간 불변 또는 시간 가변성의 불확실한 변수들을 가지는 시스템에 적용한 경우이며 로봇 링크의 각도와 각속도들을 출력으로 하였다.본 견실 관측기는 리아프노프 방법에 기초를 두었으며 불확실한 변수들은 그값을 모르나 그 값들은 지정된 집합내에 존재한다. 제안된 견실 관측기는 실용적인 안정성을 보장한다. 관측기설계의 알고리즘을 2링크 유연 죠인트 로봇에 적용하여 시뮬레이션을 수행하여 우수한 성능을 가짐을 확인할수 있었다.

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