• 동력기계공학회지
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• 제6권1호
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• pp.96-101
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• 2002

In this paper, we address the problem of controlling an end-effector to track and grab a moving target using the visual servoing technique. A visual servo mechanism based on the image-based servoing principle, is proposed by using visual feedback to control an end-effector without calibrated robot and camera models. Firstly, we consider the control problem as a nonlinear least squares optimization and update the joint angles through the Taylor Series Expansion. And to track a moving target in real time, the Jacobian estimation scheme(Dynamic Broyden's Method) is used to estimate the combined robot and image Jacobian. Using this algorithm, we can drive the objective function value to a neighborhood of zero. To show the effectiveness of the proposed algorithm, simulation results for a six degree of freedom robot are presented.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제18권4호
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• pp.25-32
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• 1994

This paper presents a robust impedance controller design to coordinate a robot manipulator under system uncertainties while regulating external forces. By an impedance approach, the relationship between the motion and external forces is defined. Due to the system uncertainties, two kind of sliding mode control schemes based on the impedance approach are derived to ensure that the manipulator end-effector follows a desired trajectory and the force applied to end effector is regulated according to a target impendance. A stability condition is shown according to a sliding condition. To evaluate the devised control scheme, a numerical example is shown.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권5호
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• pp.95-102
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• 2005

The coordination of locomotion and manipulation has been the typical and main issue for a mobile manipulator. This is particularly because the solution for the control parameters is redundant and the accuracies of controlling the each joints are different. This paper presents a motion planning method for which the mobile base locomotion is less precise than the manipulator control. In such a case, it is appropriate to move the mobile base to discrete poses and then to move the manipulator to track a prescribed path of the end effector, while the base is stationary. It uses a variant of the conventional manipulability measure that is developed for the trajectory control of the end effector of the mobile manipulator along an arbitrary path in the three dimensional space. The proposed method was implemented on the simulation and the experiments of a mobile manipulator and showed its effectiveness.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권11호
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• pp.99-109
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• 2004

This paper proposes precision evaluation method for the positioning error of three-DOF translational parallel mechanism. The proposed method uses conventional CMM as metrology equipment to measure the position of end-effector. In order to obtain accurate measurement data from CMM, the transform relationship between the coordinate system of the parallel mechanism and the CMM coordinate system must be identified. For this purpose, a new coordinate referencing (or coordinate system identification) technique is presented. By using this technique accurate coordinate transformation relationships are efficiently established. According to these coordinate transformation relationships, an equation to calculate error components at any arbitrary position of the end-effector is derived. In addition, mathematical fitting models to represent the position error components in the two-dimensional workspace of the parallel mechanism are also constructed based on response surface methodology. The proposed error evaluation method proves its effectiveness through the experimental results and its application to real three-DOF parallel mechanism.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.411-417
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• 2004

최근 바이오 관련산업의 발전과 함께 바이오 장비 및 장치들에 대한 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히 바이오 세포 조작관련 연구들이 많이 진행되어 오고 있다. 일반적으로 바이오 세포들에 대해 기계적인 엔드 이펙터들이 조작을 위해 접촉될 때 과도한 힘이 발생될 경우가 발생하며 이런 힘들에 의해 세포막이나 조직들이 피해를 입을 수 있다. 본 논문에서는 상기 문제들을 극복하기 위해 바이오 세포 조작을 위한 새로운 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 내장된 힘 센서를 이용하여 바이오 세포와 엔드 이펙터간의 발생 힘을 측정할 수 있다. 또한, 비전기술을 이용하여 엔드 이펙터의 피펫 팀을 바이오 세포막까지 정확하게 가이드 할 수 있다. 결과적으로 제안된 시스템은 바이오 세포에 피해를 주지 않고 안전하게 조작이 가능하다. 제안된 기술을 이용하여 실제 시작품을 제작하여 다양한 실험을 수행한 결과 향후 DNA 조작과 같은 바이오 세포 조작용 정밀 인젝션 시스템으로의 사용 가능성을 보여 주었다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2004년도 제5회 정기학술발표대회 논문집
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• pp.531-534
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• 2004

재래식 두부정리 작업은 노동 집약적이며 노무자간의 숙련도 차이에 의해 품질 및 작업 생산성이 크게 영향을 받고 있다. 국내 $\cdot$ 외에서는 두부정리 작업의 생산성 및 안전성, 품질을 향상시키기 위해 자동화 장비를 개발 중에 있으나 기존에 개발된 두부정리 자동화 장비는 파일 파쇄 작업만을 자동화 대상으로 하고 있고, PHC 파일에 종방향 균열을 발생시켜 두부정리 작업의 품질을 크게 저하시키고 있는 실정이었다. 기존 두부정리 자동화 장비가 PHC 파일에 종방향 균열을 발생시키는 원인은 PHC 파일의 물리적 특성을 고려한 자동화 장비 말단장치의 설계 및 제작, 배치가 제대로 이루어지지 못한 것으로 분석되었다. 따라서, 본 연구에서는 기존에 개발된 두부정리 자동화 장비 및 본 연구를 통해 현재까지 개발된 두부정리 자동화 장비 파일롯타입의 실험결과를 토대로 PHC 파일을 종방향 균열 없이 효과적으로 파쇄할 수 있는 두부정리 자동화 장비 프로토타입의 말단장치를 개발하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.89-95
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• 2013

본 연구에서 병렬형 매니퓰레이터는 두 개의 평행판 위를 움직이는 슬라이더와 말단장치가 임의로 조정될 수 있는 링크를 가지고 있고, 두 개의 슬라이더에 각각 연결된 링크는 커플링운동을 한다. 매니퓰레이터의 정기구학 및 역기구학 해석을 통하여 슬라이더의 위치 및 말단장치의 위치 사이의 관계식을 나타내는 변위방정식을 유도하고, 유도된 방정식으로부터 정기구학 및 역기구학의 자코비안 행렬들을 구한다. 이러한 행렬들을 이용하여 매니퓰레이터의 지역 성능지수를 제안한다. 성능지수의 시뮬레이션 결과로부터, 매니퓰레이터는 한 사분면에서만 원활한 운동을 할 수 있고, 링크 길이 비와 말단장치의 자세가 최대 성능지수가 분포하는 영역의 변화에 중대한 영향을 미친다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1613-1616
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• 2007

A microgripper using thermal actuator and SU-8 polymer was designed and fabricated to manipulate cells and microparts. A chip size of a microgripper was 3 mm ${\times}$ 5 mm. The thermally actuated microgripper consisted of two couples of hot and cold arm actuators. The high thermal expansion coefficient, 52 $ppm/^{\circ}C$, of SU-8 compared to silicon and metals, allows the actuation of the microgripper. Thickness and width of SU-8 as an end-effector were 26 ${\mu}m$ and 80 ${\mu}m$, respectively. Initial gap between left jaw and right jaw was 120 ${\mu}m$. The ANSYS program as FEM tool was introduced to analyze the thermal distribution and displacement induced by thermal actuators. $XeF_2$ gas was used for isotropic silicon dry etching process to release SU-8 end-effector. Mechanical displacements of the fabricated microgripper were measured by optical microscopy in the range of input voltage from 0 V to 2.5 V. The maximum displacement between two jaws of a microgripper Type OG 1_1 was 22.4 ${\mu}m$ at 2.5 V.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권8호
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• pp.2708-2715
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• 2021

The Multi-Purpose Overload Robot (CMOR) is a key subsystem of China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) remote handling system. Due to the long cantilever and large loads of the CMOR, it has a large rigid-flexible coupling deformation that results in a poor position accuracy of the end-effector. In this study, based on the Levenberg-Marquardt algorithm, the spatial grid, and the linearized variable load principle, a variable parameter compensation model was designed to identify the parameters of the CMOR's kinematics models under different loads and at different poses so as to improve the trajectory tracking accuracy. Finally, through Adams-MATLAB/Simulink, the trajectory tracking accuracy of the CMOR's rigid-flexible coupling model was analyzed, and the end position error exceeded 0.1 m. After the variable parameter compensation model, the average position error of the end-effector became less than 0.02 m, which provides a reference for CMOR error compensation.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.225-226
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• 2012