This paper presents a desing of a PWM programmable controller for industrial robot to be utilized in process which reqires various movements and repeating operations. To be specific, a low-level robot language is constructed which makes easy for the user to program complex robot motion, and an interpreter is developed to execute the program. Also, related hardware and software, and monitor program for convenience of user are implemented. When the proposed controller is applied to the catresian coordinate 4-axis manipulator, it reveals that the error probabilities of X,Y and Z axis as 0.033%, 0.023%,0.028% respectively.
최근에 컴퓨터 기술, 특히 영상 처리, 무선 통신, 프로그래머블 로봇 기술이 발전하여 우리 일상 생활에 활발히 적용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 기술들을 융합하여 사용자의 잘못된 자세를 탐지하고, 이를 사용자에게 알려주고, 사용자로 하여금 적극적으로 자세 교정을 할 수 있도록 도움을 주는 프로그래머블 로봇기반 방석을 개발한다. 또한 이를 통해 컴퓨터 관련 학과 학부생들이 창의적으로 문제를 정의하고 해결하는 과정에서 IT 융합형 프로그래머블 로봇이 갖는 효과를 분석한다.
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.
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.
본 연구의 목적은 초등학교 교육과정에서 활용이 가능한 학습도구로서 프로그래밍이 가능한 로봇의 활용 방안을 알아보기 위함이다. 로봇은 다른 디지털 교구와는 달리 프로그래밍과 이를 통한 조작이 쉽다는 점에서 교수-학습목적의 차별화된 매체적인 특성을 갖는다. 이 연구에서는 초등학교 학생들에게 컴퓨터 프로그램의 핵심인 알고리즘을 가르치기 위한 도구로서 로봇게임프로젝트 개발을 통해 연구목적을 달성하고자 하였다. 본 연구에서 교구로 사용한 레고는 프로그래밍을 할 수 있는 환경을 갖추고 있으며, 중앙제어장치, 센서 및 모터세트를 기계적으로 조합하여 로봇을 만들 수 있다. 개발한 프로젝트는 학생들이 6차시 수업을 통해 3개의 과제를 해결하도록 하는 과정에서 이루어졌다. 이들 각각은 알고리즘의 기본적 원리들을 바탕으로 구성되었으며, 이 프로그램을 교실수업에 적용해 본 결과, 학생들이 상대적으로 학습의 즐거움을 경험하고 몰입의 효과가 나타났음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 일반적인 초등학교 교실에서 직접 로봇을 조작하는 활동이 학교교육활동에 새로운 가능성을 가져올 수 있음을 보여준 것이라고 하겠다.
본 논문에서는 노인의 낙상에 의한 위급상항을 모니터링 하기 위한 4족 로봇 및 모니터링 시스템을 소개한다. 4족 로봇은 FPGA Board(Field Programmable Gate Array)를 이용한 특정 색을 판별하는 영상처리에 기반하여 자율 이동한다. 노인의 낙상을 감지하기 위해 가슴에 센서노드를 착용하고, 낙상에 의한 응급 상황 시에 4족 로봇이 낙상신호를 관리자에게 전송한다. 관리자는 전송된 영상을 기반으로 4족 로봇을 제어 및 상황판단을 하고, 위급상황이면 119에 신고를 한다. 센서노드만을 사용한 낙상 감지 시스템에서 98.33% 낙상의 Sensitivity와 일상행동 94.375% Specificity가 측정 되었다. 100% 낙상 감지를 못했던 점을 낙상 감지 시스템과 이동형 카메라(로봇)의 결합 알고리즘을 제안 및 실험을 통해 100% 검증 하였다.
As the trend of the automation is increasing, the usage of the programmable automation equipments like programmable controller(PC), numerical controller(NC), distributed control systems(DCS) and robot controller is greatly expanding in the area of the industrial equipments. But the development of the programing language for the programmable automatic equipment is rarely accomplished. In this paper, we propose design and implementation technique of the real-time mechanism control language by adding time constraint constructs and timing analysis constructs ot conditional statement and iteration statement of a programming language. Moreover, we made it possible to predict plausibility of time constraint constructs of a real time application program at compilation time and developing execution time analysiss technique.
Lego company created a set called Robotic Invention System as a kind of Mindstorm set. This system helps to understand the technology of both robot and programming language. It also improves creativeness by building and controlling the robot we make. This paper will introduce basic idea of controlling the RCX(Programmable Lego Block) in C language. Also, this paper will show different idea of teaching C language by using other types of robots.
In order to be a stand-alone structure, a biped robot should be designed of the effective mechanic structure and the smaller hardware system. This paper shows the design methodology of a biped robot controller using FPGA(Field Programmable Gate Array). A hardware system consists of DSP(Digital Signal Processor) as the main CPU and FPGA as the motor controller...
This paper described network model system for FA with programmable devices such as PLC, CNC, Robot which basis on the MAP protocol and constructed with the broadband 1OMbps cables. Developed systems can comniunicate and control with programmable devices. Such systems we called are Remote PLC Control System, Remote CNC Control System, Remote Robot Control System.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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