• 대한기계학회논문집A
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• 제29권2호
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• pp.176-187
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• 2005

This paper presents an evaluation of joint configurations of a robotic finger based on kinematic analysis. The evaluation is based on an assumption that the current control methods for the fingers require that the contact state specified by the motion planner be maintained during manipulation. Various finger-joint configurations have been evaluated for different contact motions. In the kinematic analysis, the surface of the manipulated object was represented by B-spline surface and the surface of the finger was represented by cylinders and a half ellipsoid. Three types of contact motion, namely, 1) pure rolling, 2) twist-roiling, and 3) slide-twist-rolling are assumed in this analysis. The finger-joint configuration best suited for manipulative motion is determined by the dimension of manipulation workspace. The evaluation has shown that the human-like fingers are suitable for maintaining twist-rolling and slide-twist-rolling but not for pure rolling. A finger with roll joint at its fingertip link, which is different from human fingers, proved to be better for pure rolling motion because it can accommodate sideway motions of the object. Several kinds of useful finger-joint configurations suited for manipulating objects by fingertip surface are proposed.

• 디자인학연구
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• 제19권4호
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• pp.71-80
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• 2006

국제화, 전문화, 분업화 되고 있는 비즈니스 환경으로 인해 제품 디자인 프로세스에서 협업의 중요성은 날로 높아지고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 공간에 존재하는 디자인 전문가들이 3D 모델을 함께 검토하고 논의할 수 있는 실시간 원격디자인 협업 환경을 제안한다. 특히 원격 협업 환경에서 원격 실재감, 공유조작, 상대 인식 등의 비언어적인 의사소통 방법을 제공하는 새로운 인터랙션 기법을 개발하고, 디자인 리뷰와 관련된 작업에 어떠한 영향을 끼치는지 평가하였다. 관련연구 조사와 디자인 협업 행태의 관찰 실험을 기반으로 작업대상 관련, 작업공간 관련, 상대인식 관련 요구사항을 도출하였다. 이를 충족시키기 위해 증강현실(Augmented Reality) 기반의 3차원 원격 협업 환경을 구축하였고 원격 사용자에 대한 존재감을 제공하는 회전원반(Turn-table)과 가상그림자(Virtual Shadow)라는 인터랙션 도구를 개발하였다. 회전원반은 가상모델의 조작에 직관성을 부여하고 상대의 조작에 물리적인 단서를 제공한다. 가상그림자는 상대의 위치, 제스처, 지시 등의 인식 정보를 지속적이고 자연스럽게 제공한다. 평가 실험을 통하여 새로운 인터랙션 도구들이 3D 모델의 검토에 있어서 대략적인 지시를 효과적으로 지원하며 수정사항에 대한 논의를 촉진시킴을 알 수 있었다. 연구 결과는 가상의 3차원 모델을 다루는 원격에 위치한 사용자들(디자이너-디자이너, 디자이너-엔지니어, 혹은 디자이너-모델러 등) 간의 자연스러운 의사소통을 촉진하고 협업의 효율을 증대시키는데 기여할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.23-30
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• 2021

본 논문에서는 사용자가 확장현실 환경에서 공동 작업을 수행하는 중에 여러 공간들을 빠르게 탐색하면서 동시에 여러 공간의 존재감을 제공해주는 동시적 공간 멀티 프레젠스 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 사용자를 둘러싸는 사용자에게 보이지 않는 환형 스크린을 생성하여 원격 및 개인 공간들을 배치 및 조작하는 방법들을 제공한다. 사용자는 환형 스크린에 원격 사용자들 및 자신의 개인 작업 공간들을 자유롭게 배치할 수 있다. 사용자에는 환형 스크린에 배치되어 있는 다양한 공간들을 동시에 볼 수 있기 때문에 여러 공간들에 대한 존재감을 동시에 느끼면서 공동 작업을 진행할 수 있으며, 사용자가 원하는 경우에 특정 공간에 완전히 몰입할 수 있다. 또한, 사용자가 개인적으로 작업하는 개인공간역시 환형 스크린을 통해서 배치할 수 있다. 실험 결과 원격 공동 작업에 참여하는 사용자들은 동시에 여러 사용자들의 공간을 볼 수 있으면서 동시적 존재감을 느낄 수 있어서 공간들에 대한 이해도를 높일 수 있었으며 멀티 프레젠스를 사용한 상호작용의 시간을 가장 많이 사용하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.20-28
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• 2013

Large workspace and strong grasping force are required when a robot manipulates big and/or heavy objects. In that situation, bimanual manipulation is more useful than unimanual manipulation. However, the control of both hands to manipulate an object requires a more complex model compared to unimanual manipulation. Learning by human demonstration is a useful technique for a robot to learn a model. In this paper, we propose an imitation learning method of bimanual object manipulation by human demonstrations. For robust imitation of bimanual object manipulation, movement trajectories of two hands are encoded as a movement trajectory of the object and a force trajectory to grasp the object. The movement trajectory of the object is modeled by using the framework of dynamic movement primitives, which represent demonstrated movements with a set of goal-directed dynamic equations. The force trajectory to grasp an object is also modeled as a dynamic equation with an adjustable force term. These equations have an adjustable force term, where locally weighted regression and multiple linear regression methods are employed, to imitate complex non-linear movements of human demonstrations. In order to show the effectiveness our proposed method, a movement skill of pick-and-place in simulation environment is shown.

• 로봇학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.313-318
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• 2021

This paper proposes a new method to generate inverse reachability maps that are more efficient for mobile manipulators than the previous algorithms. The base positioning is important to perform the given tasks. Using the inverse reachability method, we can know where to place the robot's base for given tasks. For example, the robot successfully performed the task with relocation, even when the target is initially in a low manipulability area or outside the workspace. However, there are some inefficiencies in the online process of the classical inverse reachability method. We describe what inefficiencies appear in the online phase and how to change the offline process to make the online efficient. Moreover, we demonstrate that the proposed approach achieves better performance than usual inverse reachability approaches for mobile manipulation. Finally, we discuss the limitations and advantages of the proposed method.

• 로봇학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.45-52
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• 2024

This paper introduces an approach to enhance the performance of magnetic manipulation systems for microrobot actuation. A variety of eight-electromagnet configurations have been proposed to date. The previous study revealed that achieving 5 degrees of freedom (5-DOF) control necessitates at least eight electromagnets without encountering workspace singularities. But so far, the research considering the influence of iron cores embedded in electromagnets has not been conducted. This paper offers a novel approach to optimizing electromagnet configurations that effectively consider the influence of iron cores. The proposed methodology integrates probabilistic optimization with finite element methods (FEM), using Bayesian Optimization (BO). The Bayesian optimization aims to optimize the worst-case magnetic force generation for enhancing the performance of magnetic manipulation system. The proposed simulation-based model achieves approximately 20% improvement compared to previous systems in terms of actuation performance. This study has the potential for enhancing magnetic manipulation systems for microrobot control, particularly in medical and microscale technology applications.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.507-514
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• 2022

가정에서 사람을 보조하기 위해 이동과 작업이 모두 가능한 모바일 매니퓰레이터의 필요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 크기가 작고 낮은 가격으로 구성할 수 있는 모바일 매니퓰레이터를 개발하기 위해 모바일 로봇에 탑재할 수 있는 소형 매니퓰레이터 시스템을 개발하였다. 개발한 매니퓰레이터는 4자유도를 가지며, 끝단에 그리퍼와 카메라를 부착하여 물체의 인식과 인식한 물체에 대한 작업 수행이 가능하다. 개발한 매니퓰레이터는 수직 방향의 선형 이동이 가능하여 상대적으로 높이 위치한 사람의 손에 물건을 전달하거나 협업을 수행하는 데 유리하다. 개발한 매니퓰레이터의 4자유도 동작을 위한 4개의 액츄에이터를 매니퓰레이터의 베이스에 가깝게 배치하고 매니퓰레이터의 회전 관성을 줄임으로써 매니퓰레이터의 작업 중 안정성을 높이고 모바일 매니퓰레이터의 전복 위험을 낮추었다. 개발한 매니퓰레이터의 끝단에 위치한 카메라에서 RGB 영상을 획득하고 영상처리를 통해 물체를 인식하여 목표한 위치로 옮기는 픽 앤 플레이스 동작을 시험하였으며 로봇의 작업영역(workspace) 내에서 성공적으로 동작함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권4호
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• pp.848-857
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• 2000

A pick-and-place operation in 3-dimensional environment is basic operation for human and multi-purpose manipulators. However, there may be a difficult problem for such manipulators. Especially, if the object cannot be moved with a single grasp, regrasping, which can be a time-consuming process, should be carried out. Regrasping, given initial and final pose of the target object, is a construction of sequential transition of object poses that are compatible with two poses in the point of grasp configuration. This paper presents a novel approach for solving regrasp problem. The approach consists of a preprocessing and a planning stage. Preprocessing, which is done only once for a given robot, generates a look-up table which has information of kinematically feasible task space of end-effector through all the workspace. Then, using the table planning automatically determines possible intermediate location, pose and regrasp sequence leading from the pick-up to put-down grasp. Experiments show that the presented is complete in the total workspace. The regrasp planner was combined with existing path.

• 한국IT서비스학회지
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• 제5권2호
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• pp.79-92
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• 2006

Since software development team members have been more geographically spread due to the globalization of business and Internet technologies, the management of deliverables and communication efforts for developing high-quality software products on time is becoming more complicated. Among the functional requirements for collaborative software development management, the manipulation of shared information objects is essential for the collaborative work among distributed development team members. This paper proposes an integrated information object management framework comprised of a so-called BOC (Bill Of Class) scheme and a standardized software part dictionary for managing shared information objects efficiently among distributed co-workers. In order to manage these complex information objects, the proposed framework adopt product structures represented by Bills Of Materials (BOM) as stems for integrating the various information objects. Based on the proposed framework, a collaborative software development management system (CSDMS) is implemented, and the functionalities and the structure of the system are also described in this paper. The proposed system provides sufficient functionalities for the change management of information objects and the management of their relationship to other objects rather than existing system.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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• pp.334-339
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• 1994

In this work, we propose a planar three degree-of-freedom parallel mechanism as another type of assembly device which utilized joint compliances. These joint compliances can be adjusted either by properly replacing the joint compliances or by actively controlling stiffness at joints, in order to generate the desired operational compliance characteristics at RCC point, The operational compliance matrix for this mechanism is explicitly obtained by symbolic manipulation and its operational compliance characteristics are examined, it is found that the RCC point exists at the center of the workspace when the mechanism maintains symmetric configurations. Compliance characteristic and its sensitivity of this mechanism is analyzed with respect to the magnitude of the diagonal compliance components and two different matrix norms measuring compliance sensitivity. It is expected that the analysis results provide the designer with a helpful information to determine a set of optimal parameters of this RCC mechanism.