본 논문에서는 로봇기술(Robot Technology, RT)과 정보기술(Information Technology, IT)의 핵심 인 휴대폰을 활용한 RITS(RT&IT System) 융합기술을 이용하여 로봇제어 및 원격감시를 수행하는 G-Robot의 프레임웍을 설계하고 구현하였다. 구현된 시스템에서 로봇에 장착된 휴대폰은 로봇을 제어하는데 활용할 뿐만 아니라 사용자의 휴대폰으로 영상정보를 전송한다. 사용자는 휴대폰을 활용하여 로봇의 주변지역을 감시하고 로봇의 움직임을 제어한다. 뿐만 아니라, 미리 설정된 상황이 발생했을 경우, 휴대폰이 합체된 로봇은 사용자의 휴대폰으로 데이터를 전송한다. 실험결과, 3세대 이동통신이 가능한 지역에서 휴대폰을 이용하여 실시간으로 로봇을 제어하였고, 로봇의 주변 환경을 감시 할 수 있었다. 또한 시야에서 관찰되는 영역에 로봇 있을 경우 휴대폰 대신 블루투스를 이용하여 실시간으로 로봇을 제어할 수 있었다.
본 연구는 초 중학교에 체계적인 로봇교육을 정착시키기 위해 로봇교육과정을 개발하였다. 문헌연구로 영국, 미국 그리고 우리나라의 로봇교육과정 관련 사례를 조사한 후 로봇교육내용 선정 및 조직에 고려하였다. 개발된 로봇 교육과정은 로봇기초, 센서, 구조/운동, 제어, 문제해결의 5가지 영역으로 구성되었으며 로봇체험, 로봇창작, 로봇탐구, 로봇제어의 4단계로 이루어졌다. 단계별 학습내용은 난이도와 계열성을 고려하여 심화반복 활동을 경험할 수 있도록 하였다. 본 연구는 초 중학생들에게 체계적으로 로봇교육을 실시할 수 있는 기반을 마련할 것이다. 향후 개발된 로봇교육과정을 기초로 현장 적용이 가능한 다양한 프로그램의 개발 및 적용에 대한 후속 연구가 기대된다.
Robot control involves advance programming, scientific and high technology. The systematic and methodological aspects of robot controls often results in having superficial control design problems that can negatively affect the robot application, usability and appeal. User friendly interface of robot control is extremely advantageous and more attractive. To illustrate, the application of medical robot is usually handled by clients who have little background in advance programming language. Thus, it would be difficult if the client needs to use programming language to control the robot. It would justify better if the robot control is presented in a meaningful interface to the client. This way the robot application would be more natural and user friendly. This paper describes the method of developing the user interface for web based communication to control an internet robot named Tarou. The web based communication tasks involves three levels. The first one accommodates on the client sending commands to robot through the internet. The next communication level relates to the robot receiving the commands sent by the client. The final communication level generates on sending feedback on status of commands by the robot to the client. The methodology used here can be elaborated in four hierarchical steps; identify user needs and robot tasks, identify the enhancing tag reference used by the server, induce the tag into HTML, present the HTML in attractive user interface as the client control panel.
In this study we have developed an anthropomorphic robot hand and arm by using tendon-tubes which can be used for people's everyday life as a robot's dynamic power transmission device. Most previous robot hands or arms had critical problem on dynamic optimization due to heavy weight of power transmission parts which placed on robot's finger area or arm area. In order to resolve this problem we designed light-weighted robot hand and arm by using tendon-tubes which were consisted of many articulations and links just like human's hand and arm. The most prominent property of this robot hand and arm is reduction of the weight of robot's power transmission part. Reduction of weight of robot's power transmission parts will allow us to develop energy saving and past moving robot hands and arms which can be used for artificial arms. As a first step for real development in this study we showed structural design and demonstration of simulation of possibility of a robot hand and arm by tendon-tube. In the future research we are planning to verify practicality of the robot hand and arm by applying sensing and controlling method to a specimen.
This paper proposes a robot driving system and sensor implementation for use with an education robot. This robot has multiple functions and was designed so that children could use it with interest and ease. The robot recognizes the location of a user and follows that user at a specific distance when the robot and user communicate with each other. In this work, the robot was designed and manufactured to evaluate its performance. In addition, an embedded board was installed with the purpose of communicating with a smart phone, and a camera mounted on the robot allowed it to monitor the environment. To allow the robot to follow a moving user, a set of sensors combined with an RF module and ultrasonic sensors were adopted to measure the distance between the user and the robot. With the help of this ultrasonic sensors arrangement, the location of the user couldbe identified in all directions, which allowed the robot to follow the moving user at the desired distance. Experiments were carried out to see how well the user's location could be recognized and to investigate how accurately the robot trackedthe user, which eventually yielded a satisfactory performance.
In this paper, we deal with the dynamic walking of a humanoid robot. In our method, the inverted pendulum model is used as a dynamic model for a humanoid robot in which the Zero Moment Point (ZMP) and COG constraints of the robot are analyzed by considering the motion of the robot as that of an inverted pendulum. The motion of a humanoid robot should be generated by considering the dynamics of the robot, which commonly requires a large amount of computation. If a robot walks from one position to another while keeping the ZMP in the stable region, then the robot remains dynamically stable. The linear inverted pendulum model regards the whole robot as a point mass. It is simple, and relatively less computation is needed; however, it cannot model the whole dynamics of a humanoid robot. We propose a method for modeling a humanoid robot as an inverted pendulum system having 14 point masses. We also show that the dynamic stability of a humanoid robot can be determined more precisely by our method.
Omni-directional robot is a typical holonomic constraint robot that has three degrees of freedom movement in 2D plane. In this study, a new omni-directional robot whose wheels are arranged in radial directions was proposed to improve driving performance of the robot. Unlike a general omni-directional robot whose wheels were arranged in a circumferential direction, moments do not arises in the proposed robot when the robot travels in a straight line. To analyze driving performance, dynamic modeling of the omni-directional robot, which considers friction and slip, was carried out. By friction measurement experiments, the relationship between dynamic friction coefficient and relative velocity was derived. Dynamic friction coefficient according to the angle difference between robot travel direction and wheel rotation direction was also obtained. By applying these results to the dynamic model, driving performance of the robot was calculated. As a result, the proposed robot was 1.5 times faster than the general robot.
This study proposes the compensation method for the mechanical deflection error of a SCARA robot. While most studies on the related subject have dealt with the development of a control algorithm for improvement of robot accuracy, this study presents the control method reflecting the mechanical deflection error which is predicted in advance. The deflection at the end of the gripper of SCARA robot is caused by the self-weights and payloads of Arm 1, Arm 2 and quill. If the deflection is constant even though robot's posture and payload vary, there may not be a big problem on robot accuracy because repetitive accuracy, that is relative accuracy, is more important than absolute accuracy in robot. The deflection in the end of the gripper varies as robot's posture and payload change. That's why the moments $M_x$, $M_y$ and $M_z$ working on every joint of a robot vary with robot's posture and payload size. This study suggests the compensation method which predicts the deflection in advance with the variations in robot's posture and payload using neural network. To do this, I chose the posture of robot and the payloads at random, found the deflections by the FEM analysis, and then on the basis of this data, made compensation possible by predicting deflections in advance successively with the variations in robot's posture and payload through neural network learning.
Nuclear robots should be developed for the reduction of radiation exposure, lower man hours, shorter power outage, and also improved worker safety concerns in performing hazardous and dangerous tasks. Among the components of a nuclear robot system, a robot control system equivalent to a human brain is a crucial point because a nuclear robot does not work without a control system. Therefore, in this paper, we will explain the requirements for a robot control system for a nuclear robot from a general point of view and also review the robot control systems of nuclear robots that were developed domestically, to assist a researcher beginning with the design for the control system of nuclear robots. The explained robot control system will be useful to develop the control system for industrial robots, home robots and other robots which are needed for tele-operation and are controlled through the internet.
In this paper, we developed a new hybrid mobile robot which can climb stairs and go over thresholds by crawl gait with embedded real-time control software. This robot is also categorized into hybrid robot that has advantages of wheeled mobile robot and legged mobile robot, but adopts gait feature of crocodile named belly crawl. We imitated the belly crawl using four legs of 2 DOF, four omni-directional wheels, and embedded control software which controls legs and wheels. This software is developed using RTAI/Linux, real-time drivers. As a result, the new hybrid mobile robot has crawl gait. Using this feature, the new hybrid mobile robot can climb stairs and go over thresholds just by path planning of each leg with size of stairs and thresholds, and computing the movement distance of robot body center without considering stability. The performance of our new hybrid mobile robot is verified via experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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