• 제목/요약/키워드: Multi-Axis

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다입력 다출력 비선형시스템에 대한 직접학습제어 (Direct Learning Control for a Class of Multi-Input Multi-Output Nonlinear Systems)

  • 안현식
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권2호
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    • pp.19-25
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    • 2003
  • 본 논문에서는 주어진 작업을 반복적으로 수행하는 다입력 다출력 비선형시스템에 대하여 시스템의 (벡터)상대차수 개념을 이용한 확장된 형태의 직접학습제어를 제안한다. 기존의 직접학습제어가 적용될 수 있는 시스템은 상대차수가 제한적인 시스템임을 보이고 고차의 상대차수를 갖는 시스템에 적용 가능한 제어 법칙을 제시한다. 이 제어법칙을 이용하여 다른 형태의 출력 궤적들에 대한 학습을 통하여 얻어진 제어입력들로부터 새로 주어진 원하는 출력 궤적에 대응하는 제어입력을 직접적으로 생성한다. 제안된 직접학습제어의 타당성 및 성능을 보이기 위하여 2축 스카라 로봇에 대한 궤적추종제어의 시뮬레이션 결과를 제시한다

공작기계의 4차 산업혁명에서 특수한 형상 포켓 곡면가공을 위한 초정밀 소형 앵글 스핀들 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Ultra-precision Small Angle Spindle for Curved Processing of Special Shape Pocket in the Fourth Industrial Revolution of Machine Tools)

  • 이지웅
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.119-126
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    • 2023
  • 오늘날 자동차의 연비 향상 과 동적 거동 향상을 위해서 자동차 부품의 경량화 및 간소화 시대가 형성되고 있다. 설계와 제작의 간소화를 위해 제품 형상을 다양한 부품의 일체화로 진행되고 있다. 예를 들어 3개의 제품을 1개의 제품화 시키기 위해서 아주 협소한 부분까지 제품 가공하는 일이 발생되고 있다. 기존의 부품의 경우 가공의 편의성을 위해 정밀 다이캐스팅 또는 주물 생산으로 가공 후 조립하는데 다중 조립체(multi-piece) 방식은 공정수가 많이 필요로 하며, 부품의 정밀도와 강도를 저하시키는 요인이 된다. 가공 공정을 단순화 시키고 부품의 강도를 확보하기 위해서 일체형으로 제작하는 것이 단점을 극복하는데 매우 유리하지만 깊고 좁은 포켓 부분을 가공 할 경우 장비 자체 스핀들로는 가공이 불가능하다. 문제점을 해결하고자 절삭가공에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 다축 복합가공 기술은 이러한 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 지금까지 하나의 공작기계로 여러 공정에 따른 유연한 절삭가공이 어려웠던 복합 형상에도 절삭가공이 가능하다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고가의 장비로 인하여 제조경비 상승과 기계를 운영할 수 있는 기술자가 부족한 것이 현실이다. 5축 절삭 가공기에서는 깊고 협소한 구간의 제품을 생산할 때 공구의 간접으로 제품 생산에 사이클 타임이 늘어남은 물론 가공상에 문제점들이 많이 발생된다. 따라서 전용 공작기계 및 다축 복합가공기를 사용해야 한다. 그 대안으로 3축 머시닝센터에서 5축 이상의 다축 복합가공을 할 수 있는 특수 공구로서의 앵글 스핀들(angle spinde)이 사용될 수 있다. 앵글 스핀들 사용함으로 가공 진동 흡수, 낮은 열 발생과 작동 안정성, 우수한 치수 안정성, 강도 확보와 같은 분야에서 다양하고 지속적인 연구가 필요하다.

경관풍수에 입각한 신도시의 개념적 설계 : 행정중심복합 예정도시를 사례로 (Planning the New City Based on the Geomancy: A Case of the Design of the New Multi-functional Administrative City (NMAC))

  • 서태열;옥한석
    • 대한지리학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.491-513
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    • 2005
  • 경관풍수는 인간, 토지, 물, 산과의 관계를 잘 형상화할 수 있는 친환경적이고도 자연적인 토대에서 도시의 경관과 경관이미지를 설계하는 데 이용될 수 있다. 이 글은 최근 건설예정인 행정중심 복합도시 예정지역을 대상으로 경관풍수와 전통적인 한국의 인간-자연관계를 바탕으로 도시의 개념적 틀을 제시하는 데 목적이 있다. 즉 도시의 구조와 형태, 도시 내 토지이용 등 다양한 방면에 걸쳐서 도시관련 개념적 틀을 제시하는 것이다. 행정복합 중심도시 건설 예정지는 경관풍수 지리적으로 보면, 평화, 조화를 의미하는 쌍학과 강인함과 상생, 생성, 그리고 성스러운 삼태극의 이미지를 보인다. 이러한 바탕 위에서 서구적인 공간관이라고도 볼 수 있는 중첩된 다이아몬드 구조를 도시구조에 부여함으로써 이러한 전통적 경관풍수적이고도 친자연적인 장소 이미지와 상징성을 지속적으로 유지할 수 있도록 도시의 형태를 계획할 수 있다. 다이아몬드 각각의 두 중심점과 접점에 의하여 이루어지는 세 개의 중심점에 도시의 남북, 동서의 중심축이 형성되고 광장, 행정기관, 시청사가 입지시킬 수 있다. 도시 내 교통망은 방사형 및 직교형으로 건설하고, 중심점 부근에 문화시설을 설치하여 지속 가능한 도시 발전을 위하여 자연보존 지구 등을 남겨놓을 수 있을 것이다.

Development of a General Purpose PID Motion Controller Using a Field Programmable Gate Array

  • Kim, Sung-Su;Jung, Seul
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.360-365
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    • 2003
  • In this paper, we have developed a general purpose motion controller using an FPGA(Field Programmable Gate Array). The multi-PID controllers on a single chip are implemented as a system-on-chip for multi-axis motion control. We also develop a PC GUI for an efficient interface control. Comparing with the commercial motion controller LM 629 it has multi-independent PID controllers so that it has several advantages such as space effectiveness, low cost and lower power consumption. In order to test the performance of the proposed controller, robot finger is controlled. The robot finger has three fingers with 2 joints each. Finger movements show that position tracking was very effective. Another experiment of balancing an inverted pendulum on a cart has been conducted to show the generality of the proposed FPGA PID controller. The controller has well maintained the balance of the pendulum.

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Development of a Distributed Multi-rate Motion Control System Using USB

  • Rhim, Sung-Soo;Lee, Soon-Geul
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.753-757
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    • 2004
  • This paper describes a PC-based distributed multi-rate realtime control system using USB protocol, which is developed as a general motion controller. The control system consists of two control programs: one running at 1 kHz sampling rate on a PC with Linux and another running at 10 kHz sampling rate on a remotely located motion control card called RASID (remote axis serial interface device). Two programs communicates through USB at every 1 msec. A USB communication driver is developed to ensured the 1 msec desired communication time. The main program running on the PC generates reference trajectory at 1 kHz and send it to the RASID through USB and RASIDs located near the motors gather the sensor information and execute the low-level control at 10 kHz. The USB-based connectivity reduces the wiring harness and eventually the manufacturing cost of the machine. The multi-rate nature of the developed system improves the control capability. The effect of sampling rate is analyzed and simulated.

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다기능 5축 복합가공기 램 헤드 모듈의 동특성 분석 (Dynamic Characteristics Analysis of a 5-Axes Multi-tasking Machine Tool by using F.E.M and Impulse Hammer Test)

  • 김성민;장성현;김실근;하종식;최영휴
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1590-1594
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    • 2007
  • This paper describes a case study on dynamic characteristics analysis of a 5-axis multi-tasking machine tool of ram-head typed. Natural frequency and corresponding vibration modes of the machine tool structure were obtained by using both FEM modal analysis and an experimental modal test(impulse hammer test). Both the theoretical and experiment analysis results showed good agreement with each other. Finally, some discussion and review, from the view point of resonance vibration and/or mode coupled chatter, were made based on the analysis results.

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CAD/CAM을 활용한 기계설계 및 2.5축 복합가공에 대한 연구 (A Study on the Mechanical Design and the 2.5-axial Combined Machining by CAD/CAM)

  • 이양창
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.97-103
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    • 2008
  • In this paper, the Post Process for the manifold complex processing using CAD/CAM Software of two and a half Dimensions(2.5D) has been developed to maximize the application of the manifold manufacturing machine. Many companies are currently making use of high price systems to improve manufacturing process using the multi-axial complex manufacturing machine. In accordance with the requirements, the utilization of CAD/CAM Software for the manifold complex manufacturing machine is earnestly demanded. However, the experts who have experience in manifold manufacturing machine are insufficient. Consequently the outcomes of the Post Process for 2.5D CAD/CAM Systems have been dealt in order to be smoothly operated by those who have basic skills and be understood in process drawings. CNC program functions can be specially used as they are, when drawn up. The Post Process for the original point designation and transformation of coordinates has been developed and applied. The results gave proof of practical manufacturing outcomes.

Surface Extraction from Multi-material CT Data

  • Fujimori, Tomoyuki;Suzuki, Hiromasa
    • International Journal of CAD/CAM
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    • 제6권1호
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    • pp.81-87
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    • 2006
  • This paper describes a method for extracting surfaces from multi-material CT (Computed Tomography) data. Most contouring methods such as Marching Cubes algorithm assume that CT data are composed of only two materials. Some extended methods such as [3, 6] can extract surfaces from the multi-material (non-manifold) implicit representation. However, these methods are not directly applicable to CT data that are composed of three or more materials. There are two major problems that arise from fundamentals of CT. The first problem is that we have to use n(n-1)/2 threshold values for CT data contains n materials and select appropriately one threshold value for each boundary area. The second is that we cannot reconstruct only from CT data in which area three or more materials are adjacent each other. In this paper, we propose a method to solve the problems by using image analysis and demonstrate the effectiveness of the method with application examples construct polygon models from CT data of machine parts.

FPGA를 이용한 범용 모션 컨트롤러의 개발 (Development of a General Purpose Motion Controller Using a Field Programmable Gate Array)

  • 김성수;정슬
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.73-80
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    • 2004
  • We have developed a general purpose motion controller using an FPGA(Field Programmable Gate Array). The multi-PID controllers and GUI are implemented as a system-on-chip for multi-axis motion control. Comparing with the commercial motion controller LM 629, since it has multi-independent PID controllers, we have several advantages such as space effectiveness, low cost and lower power consumption. In order to test the performance of the proposed controller, motion of the robot hand is controlled. The robot hand has three fingers with 2 joints each. Finger movements show that tracking was very effective. Another experiment of balancing an inverted pendulum on a cart has been conducted to show the generality of the proposed FPGA PID controller. The controller has well maintained the balance of the pendulum.