• Title/Summary/Keyword: Robot Hands

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인간의 손의 능력을 응용한 로봇 핸드의 힘 제어 (Control of Grasp Forces for Robotic Hands Based on Human Capabilities)

  • 김일환
    • 산업기술연구
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    • 제16권
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    • pp.71-81
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    • 1996
  • This paper discusses a physiological approach motivated by the study of human hands for robot hand force control. It begins with an analysis of the human's grasping behavior to see how humans determine the grasp forces. The human controls the grasp force by sensing the friction force, that is, the weight of the object which is felt on his hand, but when slip is detected by sensing skin acceleration, the grasp force becomes much greater than the minimum force required for grasping by adding the force which is proportional to the acceleration. And two methods that can predict when and how fingers will slip upon a grasped object are considered. To emulate the human's capabilities, we propose a method for determination of as grasp force, which uses the change in the friction force. Experimental results show that the proposed method can be applied to control of robot hands to grasp objects of arbitrary weight stably without skin-like slip sensors.

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로봇 손을 이용한 조립 작업의 컴플라이언스 특성 설정에 관한 연구:2차원 모델 (A Study on Specifying Compliance Characteristics for Assembly Tasks Using Robot Hands: Two Dimensional Model)

  • 김병호;오상록;이병주;서일홍
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.1171-1177
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    • 2001
  • This paper provides a guideline for specifying the operational compliance characteristics considering the location of compliance center and the grasp points in assembly tasks using robot hands. Through various assembly tasks, we analyze the conditions of the achievable operational stiffness matrix with respect to the location of compliance center and the grasp points. Also, we show that some of coupling stiffness elements in the operational space cannot be planned arbitrarily. As a result it is concluded that the location of compliance center on the grasped object and the grasp points play important roles for successful assembly tasks and also the operational stiffness matrix should be carefully specified by considering those conditions.

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로봇 손을 이용한 2차원 조립 작업의 컴플라이언스 특성 설정 기준 (A Guideline for Specifying Compliance Characteristics of Two Dimensional Assembly Tasks using Robot Hands)

  • 김병호;오상록;이병주;서일홍
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.78-78
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    • 2000
  • This paper provides a guideline for specifying the operational compliance characteristics considering the location of compliance center and the grasp points in assembly tasks using robot hands, To be specific, some of coupling stiffness elements cannot be planned arbitrary. Through T-type assembly task, we analyze the conditions of the achievable operational stiffness matrix with respect to the location of compliance center and the grasp points. It is concluded that the location of compliance center on the grasped object and the grasp points play important roles for successful assembly tasks and also the operational stiffness matrix should be carefully specified by considering those conditions.

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원격 제어 기능을 포함한 교육용 모바일 로봇 시스템의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Educational Mobile Robot System including Remote Control Function)

  • 정중수;정광욱
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.33-40
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    • 2015
  • 본 논문에서는 원격 제어 기능을 갖는 교육용 로봇 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현하였다. 로봇 시스템의 기반이 되는 센싱 정보 처리와 소프트웨어 설계, 및 프로그래밍 실습 교육을 위한 템프릿 설계 기법을 제시하였다. 시스템의 개발 환경으로 CPU는 Cortex-M3 코어를 사용한 LPC1769 프로세서, 디버깅 환경은 LPCXPRESSO, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, OS는 FreeRTOS를 사용하였다. 시스템 동작 과정은 무선 RF 통신을 이용하여 서버의 제어 명령을 수신하여, 교육용 로봇의 다양한 센서를 구동시킨다. 교육 과정으로는 로봇의 기본 동작 프로그램을 제공하여 실습생으로 하여금 컴파일 및 로딩이후 데모 동작을 우선 실행하도록 하였다. 이후 이의 데모 기능의 프로그래밍 기술을 교육하기 위해 단계별로 교육하도록 하였다. 로봇 동작과정에 대한 실습과 그에 대한 프로그래밍 기법이다. 또한 서버와 로봇간 통신 기법은 RF 통신환경에서 독자적인 프로토콜이 설계되었고, 로봇 센싱 데이터 처리과정을 분석하여 만족할 만한 성능 처리 결과를 제시하였다.

로보트를 이용한 납땜 자동화 시스템의 개발 (Development of the automatic soldering system using robot)

  • 이종원;이춘식;박종오;이대엽
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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    • pp.295-298
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    • 1988
  • For the automation of the manual soldering process through robot technology, two main tasks have to be achieved: Control of various soldering parameters and realization of flexible tool movements like human hands. In this paper a method for attaining these tasks is presented and analyzed.

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로봇의 지능형 손을 위한 3축 손가락 힘센서 개발 (Development of 3-axis finger force sensor for an intelligent robot's hand)

  • 김갑순
    • 센서학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.411-416
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    • 2006
  • This paper describes the development of a 3-axis finger force sensor to grasp an unknown object safely in an intelligent robot's hand. In order to safely grasp an unknown object, robot's hand should measure the weight of an object and the force of grasping direction simultaneous. But, in the published papers, the grippers and hands equippd with the force sensor that could only measure the force of grasping direction, and grasped objects using their sensors. These grippers and hands can't safely grasp unknown objects, because they can't measure the weight of it. Thus, it is necessary to develop 3-axis force sensor that can measure the weight of an object and the force of grasping direction for an intelligent gripper. In this paper, 3-axis finger force sensor to grasp an unknown object safely in an intelligent robot's hand was developed. In order to fabricate a 3-axis finger force sensor, the sensing elements were modeled using parallel plate beams, and the theoretical analysis was performed to determine the size of sensing elements, then the 3-axis finger force sensor was fabricated. Also, the characteristic test of the developed 3-axis finger force sensor was performed.

스마트 홈 서비스 로봇 맥봇II의 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Smart Home Service Robot McBot II)

  • 김승우;김하이준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1824-1832
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    • 2011
  • 본 논문에서는 스마트 홈 서비스 로봇인 맥봇II(Mess-Cleanup Robot; McBot II)를 설계한다. 그것은 맥봇I에 비하여 더욱 지능적이고 실용적인 시스템으로 개발하였다. 지금까지 진공청소기는 가사 노동의 부담을 덜어주었지만 진공청소기를 운용하는 점에서 노동의 강도는 차이가 없다. 최근에 이 문제의 해결을 위해 상용화된 청소로봇이 나왔지만 큰 시장을 형성하지는 못했다. 왜냐하면 여전히 진공청소 이전에 큰 부피의 쓰레기나 신문, 옷가지 등을 정리정돈 하지 못하는 문제를 가지고 있다. 따라서 우리는 실제 환경에서 이 문제를 해결하기 위해 더 발전된 새로운 정리정돈 로봇 맥봇II를 개발한다. 특히, 본 논문에서는 로봇의 기계적인 설계와 기본적인 제어에 초점을 맞추어 논문을 구성한다. 맥봇II는 인간이 허리 및 손을 이용하여 정리 정돈 작업을 수행하는 메커니즘을 모델로 하여 설계되어 진다. 작업 시 인간의 허리 기능은 변화 범위가 큰 수직형 리프트와 전후진이 가능한 어깨 조인트 구조로 구현한다. 정리정돈 작업을 직접 수행하는 로봇 팔과 핸드는 실용성을 위하여 최소 자유도를 갖는 시스템으로 설계한다. 또한 맥봇II가 좁은 면적의 실내에서 장애물과의 충돌을 방지하면서 고속의 이동 능력을 갖기 위하여 홀로노믹(Holonomic)특성의 이동로봇으로 설계한다. 끝으로 최적화 설계로 구현된 로봇의 몸체/이동/로봇팔/핸드의 동작 제어 실험 결과들을 통하여 맥봇 II의 향상된 성능을 확인한다.

Synthetic feedback information construction to control a Networked Robot

  • Hong, Soon-Hyuk;Jeon, Jae-Wook
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.107.6-107
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    • 2002
  • $\textbullet$ An autonomous mobile robot was controlled through the Internet. $\textbullet$ For the direct control, the feedback data should be provided properly. $\textbullet$ Therefore, an efficient communication scheme should be defined. $\textbullet$ To overcome the transmission delay, the highly abstracted message format was used. $\textbullet$ As the feedback data, the real image sequences may suffer the transmission delay or loss of content. $\textbullet$ To resolve this, the feature information was used to construct the synthetic feedback information. $\textbullet$ By doing this, the operator could feel the hands-on control with an Internet-based robot.

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Natural Resolution of DOF Redundancy in Execution of Robot Tasks;Stability on a Constraint Manifold

  • Arimoto, S.;Hashiguchi, H.;Bae, J.H.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.180-185
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    • 2003
  • In order to enhance dexterity in execution of robot tasks, a redundant number of degrees-of-freedom (DOF) is adopted for design of robotic mechanisms like robot arms and multi-fingered robot hands. Associated with such redundancy in the number of DOFs relative to the number of physical variables necessary and sufficient for description of a given task, an extra performance index is introduced for controlling such a redundant robot in order to avoid arising of an ill-posed problem of inverse kinematics from the task space to the joint space. This paper shows that such an ill-posedness of DOF redundancy can be resolved in a natural way by using a novel concept named “stability on a manifold”. To show this, two illustrative robot tasks 1) robotic handwriting and 2) control of an object posture via rolling contact by a multi-DOF finger are analyzed in details.

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신경회로망을 이용한 3관절 로봇 손가락의 역기구학 (Inverse Kinematics of Robot Fingers with Three Joints Using Neural Network)

  • 김병호
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.159-162
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    • 2007
  • The inverse kinematics problem in robotics is an essential work for grasping and manipulation tasks by robotic and humanoid hands. In this paper, an intelligent neural learning scheme for solving such inverse kinematics of humanoid fingers is presented. Specifically, a multi-layered neural network is utilized for effective inverse kinematics, where a dynamic neural learning algorithm is employed. Also, a bio-mimetic feature of general human fingers is incorporated to the learning scheme. The usefulness of the proposed approach is verified by simulations.

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