• 한국정밀공학회지
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• 제9권3호
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• pp.73-82
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• 1992

An industrial robot, installed real manufacturing processes an element of the system autmation, can be considered as an uncertain system due to dynamic uncertainties in inertial parameters and varying payloads. Most difficuties in controlling a robot manipulator are caused by the fact that the dynamic equations describing the motions of the manipulator are inherently nonlinear and heavily coupled effects between joints and associated links. Existing robot conrol systems have constant predefined gains and do not cover the complex dynamic interactions between manipulator joints. As a result, the manipulator is severly limited in range of application, speed of operation and variation of payload. The proposed controller is operated by adjusting its gains based on the response of the manipulator in such a way that the manipulator closely matches the reference model trajectories defined by the desinger. The proposed manipulator studied has two loops, an inner loop of model reference adaptive controller and an outer loop of state feedback controller with integral action to guarantee the stability of the adaptive scheme. This adaptation algorithm is based on the hyperstailiy approach with an improved Lyapunov function. The coupling among joints and the nonlinearity in the dynamic equation are explicitly considered. The designed manipulator controller shows good tracking performance in practical working environment, various load variations and parameter uncertainties.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권2호
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• pp.185-193
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• 2013

The construction automation provides safer and more productive working environment of construction site. We developed the automation system of bolting operation for high-rise building in the previous research. However, this system has a weak point that the operation has to be processed in the air with the operator in the cabin. This weakness leads operators to considerably dangerous environment. Therefore, we proposed the tele-operation system in order to supplement this weak point. Furthermore, it leads more effective operation by application of more intuitive controller; spherical coordinate based Master Arm than the joystick in the Mobile Bolting Robot system. These proposed system and controller were evaluated based on Fitts' law paradigm, which is a general estimation method of speed accuracy of task. Through the experimental results, new developed tele-operation system is compared with the actual operation and it discloses distinctions between two systems. As a result, it is found that new developed teleoperation system can be possible to replace the operation in the cabin.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권6호
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• pp.1041-1063
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• 2014

This work introduces a two-module robotic pipe inspection system with ultrasonic NDE device to evaluate the integrity of pipe structures. The proposed robotic platform has high mobility. The two module mobile robot platform overcomes pipe obstacle structures such as elbow, or T-branch joints by cooperative maneuvers. Also, it can climb up the straight pipeline at a fast speed due to the wheel driven mechanism. For inspection of pipe structure, SH-waves generated by EMAT are applied with additional signal processing methods. A wavelet transform is implemented to extract a meaningful and specific signal from the superposed SH-wave signals. Intensity ratio which is normalized the defect signals intensity by the maximum intensity of directly transmitted signals in the wavelet transforms spectrum is applied to evaluate defects quantitatively. It is experimentally verified that the robotic ultrasonic inspection system with EMAT is capable of non-destructive inspection and evaluation of defects in pipe structure successfully by applying signal processing method based on wavelet transform.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.847-852
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• 2016

In this paper, important design parameters for parallel kinematic robots are defined, paying special attention to machining errors which may cause kinematic errors at the end effector of a robot. The kinematic effects caused by each design parameter, as well as their upper/lower limits, are analyzed here. To do so, we have developed a novel software program to compute kinematic errors by considering its defined design parameters. With this program, roboticists designing parallel kinematic robots can understand the important design parameters for which upper/lower allowances have to be strictly controlled in the design process. This tactic can be used for the design of high-speed, parallel kinematic robots to reduce the design/manufacturing costs and increase kinematic precision.

• 로봇학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.83-91
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• 2016

Most of outdoor mobile robots have a suspension on each wheel in order to relieve the shock by ground obstacles and to improve the driving stability. Typically, in the actual operations, the suspensions have been used under a given set of conditions as all the damping and spring coefficients of the suspensions are fixed. However, it is necessary to readjust the coefficients of the suspensions according to surface conditions that may cause the unstable shaking of a robot body at high speed driving. Therefore, this paper is focused on the mobility analysis of an outdoor robot when the coefficients of suspensions (in particular, damping coefficients) are changed while driving on an uneven road surface. In this paper, a semi-active suspension with twelve damping coefficient levels was used and a small sized vehicle with the suspensions was employed to analyze the mobility dependent on a change of the damping coefficient. And the mobility was evaluated through driving experiments on a bumped slope.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1193-1199
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• 2014

서비스 로봇이 충돌안전성을 확보한 상태에서 고속 주행 임무를 수행하기 위해서는 동적 장애물의 속도를 고려한 궤적 계획이 필요하다. 정적 장애물만을 고려한 상태에서 궤적을 계획하는 경우 장애물과의 상대속도로 인해서 로봇이 장애물과 충돌할 수 있다. 본 연구에서는 동적 장애물의 속도를 고려한 궤적시간조정기법을 제안한다. 제안된 기법을 통해서 기존에 생성된 궤적의 시간을 조정해서 장애물 회피가 가능한지를 평가할 수 있다. 만일 회피가 불가능할 경우 생성된 경로가 아닌 다른 경로를 선택할 수 있다. 모의 시험 결과를 통해서 제안된 기법을 통해서 짧은 시간 내에 장애물 회피를 수행할 수 있음을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.922-932
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• 2018

방사형 거리 센서는 측량 및 자율 주행에 널리 사용된다. 이러한 센서의 작동 원리 및 적용 방법의 교육이 필요하다. 상용 방사형 거리 센서의 저성능화를 통한 저가화가 계속되고 있지만, 교육 목적으로 사용하기에는 여전히 고가이다. 본 논문에서는 교육용 로봇에 활용할 수 있는 저가의 포토트랜지스터의 방사형 배열을 이용한 물체추적기능을 갖는 거리 센서 모듈을 제안한다. 제안하는 방법은 포토트랜지스터를 180도 범위의 배열로 배치하여 빠르게 움직이는 물체의 위치를 즉시 감지할 수 있으며 서보 모터를 사용한 센서 회전으로 감지 각도 범위를 향상하고 물체를 추적한다. 제안된 센서의 스캔 속도는 상업용 거리 센서보다 50~200배 빨라서 1ms의 제어 루프를 가지는 고성능의 교육용 모바일 로봇에 적용할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1211-1214
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• 1992

본 논문에서 제안한 Fara DS Series의 AC SERVO (DC BRUSHLESS) MOTOR 제어기는 ROBOT, CNC, 각종 공작기계및 FA기기에서 MOTOR를 구동 원으로 사용하는데 사용되는 제품이다. AC SERVO MOTOR DRIVE의 Inverter에 IGBT(Insulated Gate Bipoler Transistor)를 사용하여 Switching 주파수를 높임으로써 Motor를 가변속 제어할때 발생하는 소음 및 진동을 극소화 하였다. 또한 일반적으로 Motor 속도제어를 급감속으로 제어할때 Servo Motor의 비선형 특성으로 인한 전류위상을 보상하여 모든 동작구간에서 최적의 상태의 제어가 되도록 개발하였다. 그리고 다양한 User Option 기능을 내장하여 User가 원하는 제어대상에 효과적으로 적용할 수 있도록 하였다. 아울러 MOTOR 제어기에 내장 된 다수의 보호기능을 통해서 Motor운전중 발생하는 이상상태에 대해 제어기를 보호할 수 있도록 하였다. 제안한 제어기는 부하변동, 전압변동, 온습도변동에 대해 속도변동율을 최소화 함으로써 ROBOT, CNC등 FA분야에서 폭넓게 이용할수 있다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제16권1호
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• pp.10-14
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• 2013

원격레이저 용접은(RLW)은 고속으로 고품질의 용접을 가능하게 하고 특히 자동차산업에 적용할 때 그 장점이 발휘된다. RLW은 로봇의 말단과 스캐너가 동시에 움직이도록 설계되는데 적합한 위치에 용접을 하기 위해서는 말단의 움직임에 대한 보상이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 스캐너와 말단을 시간에 기반하여 동기화 하는 RLW을 위한 알고리즘을 보인다. 제안된 알고리즘은 두 개의 알고리즘으로 구성되어 있고 본 알고리즘으로 움직이는 말단이 원하는 위치에 용접을 가능하게 한다. 제안된 알고리즘의 효용성은 실험을 통해 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4296-4301
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• 2011

갠트리 로더(Gantry loader)는 생산설비 자동화의 물류이송에서 중요한 역할을 하고 있다. 최근 물류 반송거리가 확대되면서 이동반(Carrier)과 제어반(Controller)의 유선연결로 갠트리 운동의 장해, 주기적 유지보수로 인한 시간 지연 등이 문제점으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 이동반과 제어반의 연결을 무선화 하여 생산효율을 향상시키고자 갠트리 로더의 기구부를 트롤리 바(Trolley Bar)를 사용하여 개선하고 무선통신 시스템과 모션 제어기 및 제어 프로그램을 제작하여 무선 갠트리 로더 시스템을 개발하였으며 유선 갠트리 시스템과의 비교 평가를 통해 정밀도와 안정성을 확인하였다.