• 소음진동
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• 제6권5호
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• pp.595-605
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• 1996

If the control force designed on the basis of the mathematical model with parameter errors is applied to control the actual system, the closed-loop performance of the actual system will be degraded depending on the degree of the errors, In this study, the effect of parameter errors on the robustness of several natural controls has been analyzed and compared. Every asymptoic stability condition for the natural controls has been derived using Lyapunov approach, and the characteristics of the stability conditions has also been compared. The extent of deviation of the closed-loop performance from the designed one for the natural controls is derived using operator techniques, and evaluated by numerical method. It has been found that the optimal control, acceleration feedback control, and acceleration-position feedback control among the considered natural controls would be robust one with respect to the parameter errors.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.505-511
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• 2011

In this paper, we have developed an automatic velocity control system of a small-sized commercial treadmill (belt length of 1.2 m and width of 0.5 m) which is widely used at home and health centers. The control objective is to automatically adjust the treadmill velocity so that the subject's position is maintained within the track when the subject walks at a variable velocity. The subject's position with respect to a reference point is measured by a low-cost sonar sensor located on the back of the subject. Based on an encoder sensor measurement at the treadmill motor, a state feedback control algorithm with Kalman filter was implemented to determine the velocity of the treadmill. In order to reduce the unnatural inertia force felt by the subject, a predefined acceleration limit was applied, which generated smooth velocity trajectories. The experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed method in providing successful velocity changes in response to variable velocity walking without causing significant inertia force to the subject. In the pilot study with three subjects, users could change their walking velocity easily and naturally with small deviations during slow, medium, and fast walking. The proposed automatic velocity control algorithm can potentially be applied to any locomotion interface in an economical way without having to use sophisticated and expensive sensors and larger treadmills.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.37-48
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• 2017

터치 인터페이스는 스마트 디바이스에서 널리 사용하고 있는 입력 방식이다. 최근 터치 입력 방식에서 힘 인식을 포함한 새로운 방식의 터치 인터페이스인 포스터치가 등장하였다. 포스터치는 사용자의 입력을 위치 뿐 아니라 압력을 제공함으로서 한 번의 터치에 두 가지이상의 입력을 제공하여 제한된 공간에서 다양한 입력이 가능한 방식이다. 다양한 입력이 가능하기 때문에 포스터치를 이용하는 디바이스는 기존의 일반적인 터치를 이용하는 디바이스와는 다른 사용자 인터랙션이 요구된다. 이는 기존의 터치 방식이 포스터치에서 이용할 수 있는 입력의 깊이(depth)를 사용하지 못 하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 포스터치를 제공하지 못 하는 스마트 디바이스에게 포스터치를 위한 방안으로 포스터치 커버를 제작한다. 제작된 포스터치 커버를 통해 압력을 측정하는 센서의 정확성과 압력을 가하는 위치에 따라 변화하는 압력값을 분석한다. 또한, 사용자가 포스터치를 사용할 때 요구하는 피드백(feedback) 시간을 분석하여 사용자 중심적인 포스터치 구현을 위한 방안을 제시한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2271-2274
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• 2005

The desired ZMP is different from the actual ZMP of a humanoid robot during actual walking and stand upright. A humanoid robot must maintain its stable posture although external force is given to the robot. A humanoid robot can know its stability with ZMP. Actual ZMP may be moved out of the foot-print polygons by external disturbance or uneven ground surfaces. If the position of ZMP moves out of stable region, the stability can not be guaranteed. Therefore, The control of the ZMP is necessary. In this paper, ZMP control algorithm is proposed. Herein, the ZMP control uses difference between desired ZMP and actual ZMP. The proposed algorithm gives reaction moment with ankle joint when external force is supplied. 3D simulator shows motion of a humanoid robot and calculated data.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.167-172
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• 2015

In this paper, we propose a new approach to design and control a smart gripper of robot system. A control method for flexible grasping a object in partially unknown environment was proposed, where a proximate sensor detecting the distance between the fingertip and object was used. Based on the proximate sensor signal the finger motion controller could plan the grasping process divided in three phases. The first step is scanning process which two first joints were moved to mid-position of the detected range by a state-variable feedback position controller, after the scanning was finished. The contact force of fingertip was then controlled using the detection sensor of the servo controller for finger joint control. The proposed grasping planning was tested on rectangular bar.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1034-1036
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• 2004

The most basic form of a direct-drive linear motor is the voice coil motor(VCM). The voice coil motor employs a stationary permanent magnet field assembly in conjunction with a moving coil winding assembly to produce a force proportional to the current applied to the coil. Voice coil motor provide motion capable of extremely fine position sensitivity, limited only by the feedback sensor used to close the control loop. This paper presents dual-servo voice coil motor for improvement of driving range and position resolution. The voice coil motor is a cylindrical shape to improve reliability of a nanoindenter.

• 대한안전경영과학회지
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• 제17권3호
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• pp.363-370
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• 2015

In this paper, the control technique of the stepping motor using back electromotive force(B-EMF) without encoder is investigated. The stepping motor generally uses the rotary encoder to detect the rotor position. Since this method increases the cost and the motor configuration size, the new closed-loop control method applied for the B-EMF was implemented by using current detect circuit, AD-converter, and micro controller unit(MCU). The control loop of stepping motor became very simplified. The current change of stepping motor measured by the amplifier was measured and analyzed, when the missing step is occurred. Based on the data from current feedback, position errors were compensated and confirmed by using AD-converter.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2020

소동물의 슬개골 수술은 인간의 뼈보다 약하여 수술의 난이도가 어렵기 때문에, 소 동물의 슬개골 탈구 치료 수술 과정의 학습은 수의사에게 매우 중요하다. 소 동물의 슬개골 수술 훈련은 사체를 이용한 훈련을 하고 있으나 소 동물의 사체가 부족하기 때문에 시청각 자료나 수술 참관으로 수술을 학습하고 있어 수의학과 학생 및 전문 수의사들에게 충분한 훈련 환경이 제공되지 못하는 상황이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 소동물의 슬개골 수술을 위한 햅틱 시뮬레이터를 제안한다. 제안한 시뮬레이터는 슬개골 드릴링 수술에 적용시켰으며 소동물의 드릴링에 대한 Force Feedback을 모델링하고 햅틱 인터페이스를 제공하고, 사용자가 몰입하여 수술 경험을 할 수 있는 워크 벤치를 제공하였다. 본 논문에서 제안된 슬개골 햅틱 시뮬레이터가 제공하는 드릴링 과정에서 햅틱 피드백에 대한 사용자 평가 결과 유의미한 결과를 얻을수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.646-654
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• 2002

인간의 촉각감지 기능은 주위환경에 대한 중요한 정보를 제공하여 준다. 촉각 정보는 우리의 신체와 외부세계와의 접촉에 따른 위치 정보와 물체를 인지하고 조작하기 위한 감각적 정보 뿐 아니라 위험 여부까지 판단할 수 있는 정보를 제공해 준다. 그러나 촉각은 시각과 청각에 비해 상대적으로 덜 중요한 감각으로 인식되어져 왔으나, 가상현실과 컴퓨터 게임에 있어서는 중요한 역할을 수행할 수 있다. 촉각을 통해 플레이어가 가상 세계의 물체에게 직접 영향을 줄 수도 있고 받을 수도 있는 적극적인 인간 감각이기 때문이다. 본 논문에서는 인간의 촉각의 특성을 조사하고 이를 응용하기 위한 힘 감지 센서를 사용한 연구방법을 제시한다. 또한 실제적인 게임적용을 위하여 간단한 힘 모델링과 구조체 형식을 제안한다. 그 결과 센서 출력을 분석하여 힘의 분포, 크기, 중심을 구하고 이 정보를 응용하여 특정부위에 대한 작용, 반작용을 구현 할 수 있다. 본 결과는 컴퓨터 게임과 가상현실에서 촉각 감지와 응용을 위한 기본 자료로 활용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권2호
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• pp.188-200
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• 2005

Control of a multi-fingered robotic hand is usually based on the theoretical analysis for kinematics and dynamics of fingers and of object. However, the implementation of such analyses to robotic hands is difficult because of errors and uncertainties in the real situations. This article presents the control method for estimating the kinematic constraint of an unknown object by active sensing. The experimental system has a two-fingered robotic hand suspended vertically for manipulation in the vertical plane. The fingers with three degrees-of-freedom are driven by wires directly connected to voice-coil motors without reduction gears. The fingers are equipped with three-axis force sensors and with dynamic tactile sensors that detect slippage between the fingertip surfaces and the object. In order to make an accurate estimation for the kinematic constraint of the unknown object, i.e. the constraint direction and the constraint center, four kinds of the active sensing and feedback control algorithm were developed: two position-based algorithms and two force-based algorithms. Furthermore, the compound and effective algorithm was also developed by combining two algorithms. Force sensors are mainly used to adapt errors and uncertainties encountered during the constraint estimation. Several experimental results involving the motion of lifting a finger off an unknown object are presented.