Thomas Debus;Jang, Tae-Jeong;Pierre Dupont;Robert Howe
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제2권3호
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pp.390-397
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2004
This paper presents the design and testing of a multi-channel vibrotactile display. It is composed of a cylindrical handle with four embedded vibrating elements driven by piezoelectric beams. Vibrations are transmitted to the hands through arrays of pins. The device was tested in sensory substitution for conveying force information during a teleoperated peg insertion. Results show that the device is effective in reducing peak forces during the insertion task.
A cost-function based on manipulability and compatibility is designed to determine assembly motions of two cooperating manipulators. Assembly motions are planned along the direction maximizing performance indices to improve control performance of the two manipulators. This paper proposes bimanual task compatibility by defining cost functions. The proposed cost functions are applied and compared to the bimanual assembly task. The problem is formulated as a constrained optimization considering assembly constraints, position of the workpieces, and kinematics and redundancy of the bimanual robot. The proposed approach is evaluated with simulation of a peg-in-hole assembly with an L-shaped peg and two 3-dof manipulators.
목적 : 본 연구는 시각, 청각 피드백을 이용한 디지털 페그보드 훈련 프로그램이 뇌졸중 환자의 손 기능과 시·지각에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 연구 대상자는 뇌졸중 환자 22명으로 실험군(시각, 청각 피드백을 이용한 디지털 페그보드 훈련 작업치료 프로그램 및 전통적인 작업치료) 11명과 대조군(전통적인 작업치료) 11명으로 무작위 할당되었다. 실험군은 1회당 30분씩 주 3회 6주간 총 18회의 시각, 청각 피드백을 이용한 디지털 페그보드 훈련 프로그램을 적용하여 치료를 시행하였으며, 1회당 30분씩 주 2회는 12회의 전통적인 작업치료를 받아 총 30회의 치료를 시행 하였다. 대조군은 1회당 30분씩 주 5회, 6주간 총 30회를 작업치료사를 통하여 전통적인 작업치료를 받도록 하였다. 평가는 중재 전, 후로 손 기능을 측정하기 위하여 Nine-hole pegboard test와 뇌졸중상지기능검사(MFT)를 시행하였다. 결과 : 실험군과 대조군 모두 중재 전과 후 Nine-hole pegboard test와 MVPT-3에서 유의한 상승을 보였다 (p<.05). 두 군 간의 비교에서는 실험군이 대조군보다 Nine-hole pegboard test와 MVPT-3결과 변화량 차이에 서 유의한 향상을 보였다(p<.05). 결론 : 본 연구의 결과를 통하여 시각 및 청각 피드백을 이용한 디지털 페그보드 훈련 프로그램이 뇌졸중 환자의 손 기능과 시·지각기능의 향상을 위한 재활 프로그램에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
This paper describes a dynamic robotic assembly system in which an industrial robot executes peg-in-hole task in a moving state. As an effective means to synchronize the end-effector of the robot with the moving conveyor this work uses a control algorithm which is essentially a PID position control scheme combined with velocity feedforward loop. A RCC wrist is used for the inserting task and its force responses are investigated for various tracking conditions and inserting velocities through a series of experiments.
For the robot manipulator in performing precision tasks, it is indispensable that the robot utilize the various sensors for intelligence. In this paper, the hybrid position/force control method is implemented with a force/torque sensor, two personal computers, and a PUMA 560 manipulator. Two application S/W packages for edge following and peg-in-hole tasks are developed by the proposed force control algorithm. The related experimental results are then presented and discussed,
Up to now, the most studies on the passive compliance system for assembly robot were only concerned about the device itself without through analysis of its concept. In this paper, we have tried to analyze a structural characteristics, in the case that the passive compliance system was used in simple assembly process like inserting a round shaft or peg into a round hole.
In this paper, a direct drive scalar robot manipulator is constructed and its mechanical machanism for operation is explained. Also, a motion controller board for the direct drive robot manipulator was developed where the IBM 486 computer is the main controller. For the developed direct drive robot, a force/motion control algorithm based on an active compliance scheme is developed. A preliminary experiment using the developed direct drive for a peg-in-hole job was done by implementing the control algorithm.
A modeling of the dynamics of two cooperating robot manipulators doing assembly job such as peg-in-hole while coordinating the payload along the desired path is proposed. The system is uncertain due to the unknown mass and moment of inertia of the manipulators and the payload. To control the system, a robust control algorithm is proposed. The control algorithm includes fuzzylogic. By the fuzzy logic, the magnitude of the input torque of the manipulators is controlled not to go over the hardware saturation with keeping path tracking errors bounded.
This paper presents a methodology to enable the tolerances on mating parts of an assembly to be specified and be compatible to the precision of an assembly robot so as to achieve maximum system performance. The measure of performance is defined as the Probability of Successful Assembly (PSA). A typical loose fastener assembly, usually called peg-in-a-hole is investigated. The Geometric Tolerancing System is adopted to represent position tolerances of mating parts. Two models are presented by considering modifiers on a position tolerance, Regardless of Feature Size (RFS) and Maximum Material Condition (MMC). Using these models, it is analyzed how the Standard Limits and Fits recommended by ANSI influence the performance of an assembly robot. For this analysis, the Standard Limits and Fits are transformed to the representation scheme of the Geometric Tolerancing System. Due to low PSAs when the Standard Limits and Fits are taken into account, the effect of chamfers around a hole is also analyzed.
일반 산업용 로봇의 위치정밀도는 $100{\mu}m$ 정도임에 반해, 정밀부품의 조립공차는 수십 ${\mu}m$ 이내이다. 또한, 조립공차가 작을 경우 미소한 위치/각도 오차에 의해 재밍 또는 웨징이 쉽게 발생하며, 위치제어 기반의 로봇인 경우 부품 조립 시 접촉력을 적절히 조절하지 못하여 조립물이 파손될 가능성이 크다 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 접촉력에 능동적으로 반응할 수 있는 힘제어 기반의 로봇조립에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존의 산업용 로봇에 적용하기 용이하도록 위치제어 기반의 머니퓰레이터에 힘제어를 적용할 수 있는 시스템을 구현하였다. 머니퓰레이터에 어드미턴스 필터를 이용한 임피던스 제어를 적용하여 안정적인 접촉운동을 구현하였다. 또한, 임피던스 제어와 blind 검색을 적용하여 정밀부품을 조립할 수 있음을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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