• 제목/요약/키워드: redundant actuation

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The Dynamic modeling and Analysis for Redundantly Actuated Omni-directional Mobile Robots

  • Yi, Byung-Ju;Chung, Jae-Heon;Park, Tae-Bum;Kim, Whee-Kuk;Chung, Yong-Ho;Ki hyun Kwon;Lim, Kye-Young
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.119.5-119
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    • 2002
  • $\textbullet$ Lack of exact dynamic modeling of omni-directional mobile robots $\textbullet$ The exact dynamic model of the mobile robots including the wheel dynamics $\textbullet$ The joint-space and operational-space dynamic model of the mobile are dervied as anaytical forms $\textbullet$ Comparison between the discrepancy of the incomplete dynamic and the exact dynamic $\textbullet$ Useful aspect of redundant actuation

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민간항공기 디지털 Fly-By-Wire 시스템 기술 개발 동향 (Civil Aircraft Digital Fly-By-Wire System Technology Development Trend)

  • 김응태;장재원;최형식;이석천
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제7권2호
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    • pp.85-94
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    • 2009
  • 전투기에 처음 적용되었던 Fly-By-Wire (전자식 비행제어) 시스템은 여러 가지 장점으로 인해 까다로운 인증과정을 거쳐 민간 항공기에까지 적용되었고, 최근에는 소형제트기까지 적용 범위가 확장되고 있으며 미래에는 대부분 Fly-By-Wire 항공기가 주를 이룰 것으로 전망된다. 본 논문에서는 대형여객에서 소형제트기까지 민간 항공기에 적용되는 Fly-By-Wire 시스템의 구성 및 특성 등에 대하여 기술 하였다. 특히 비행조종컴퓨터 다중화 방안과 데이터 통신 버스, 조종면 작동기, Fly-By-Wire 시스템을 통하여 적용되는 제어 법칙 등에 대한 기술 개발 동향에 대해 고찰하였다.

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지능형 액추에이터와 제어면 재분배를 이용한 무인항공기 고장대처 제어시스템 (Fault-Tolerant Control System for Unmanned Aerial Vehicle Using Smart Actuators and Control Allocation)

  • 양인석;김지연;이동익
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.967-982
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    • 2011
  • This paper presents a FTNCS (Fault-Tolerant Networked Control System) that can tolerate control surface failure and packet delay/loss in an UAV (Unmanned Aerial Vehicle). The proposed method utilizes the benefits of self-diagnosis by smart actuators along with the control allocation technique. A smart actuator is an intelligent actuation system combined with microprocessors to perform self-diagnosis and bi-directional communications. In the event of failure, the smart actuator provides the system supervisor with a set of actuator condition data. The system supervisor then compensate for the effect of faulty actuators by re-allocating redundant control surfaces based on the provided actuator condition data. In addition to the compensation of faulty actuators, the proposed FTNCS also includes an efficient algorithm to deal with network induced delay/packet loss. The proposed algorithm is based on a Lagrange polynomial interpolation method without any mathematical model of the system. Computer simulations with an UAV show that the proposed FTNCS can achieve a fast and accurate tracking performance even in the presence of actuator faults and network induced delays.

다중 유압 서보 작동기의 force fighting 현상 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Force Fighting Phenomenon in the Redundant Hydraulic Servo Actuators)

  • 이희중;최형돈;강이석
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.54-63
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    • 2013
  • 항공기의 자세제어를 담당하는 각각의 비행 조종면에 중복안정성 등의 이유로 여러 개의 작동기를 연결하여 사용하고 있다. 다중 작동기들이 동시에 정확하게 같은 위치로 이동하지 않으면 비행조종면에 변형이 발생한다. 그 결과 변형된 조종면이 원래 상태로 복원하려는 힘에 의해 작동기들 간에 force fighting이 발생한다. 게다가 force fighting은 각 장치들의 초기 허용 오차 등에 의해서도 발생한다. 다중 작동기간의 force fighting 현상은 제어정밀도에 영향을 미치고 피로파괴의 원인이 되어 작동기와 비행조종면의 수명을 단축할 수도 있다. 본 논문에서는 두 개의 서보작동기를 사용하는 시스템의 force fighting을 감소하기 위하여 힘되먹임제어를 사용하는 제어기를 설계하였다.

위치/힘 제어가 가능한 유성기어 기반의 더블 액츄에이터 유닛 (Double Actuator Unit based on the Planetary Gear Train Capable of Position/Force Control)

  • 김병상;박정준;송재복;김홍석
    • 로봇학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.81-88
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    • 2006
  • Control of a robot manipulator in contact with the environment is usually conducted by the direct feedback control using a force-torque sensor or the indirect impedance control. In these methods, however, the control algorithms become complicated and the performance of position and force control cannot be improved because of the mechanical properties of the passive components. To cope with such problems, redundant actuation has been used to enhance the performance of position control and force control. In this research, a Double Actuator Unit (DAU) is proposed, with which the force control algorithm can be simplified and can make the robot ensure the safety during the external collision. The DAU is composed of two actuators; one controls the position and the other modulates the joint stiffness. Using this unit, it is possible to independently control the position and stiffness. The DAU based on the planetary gears is investigated in this paper. Performance using the DAU is also verified by various experiments. It is shown that the manipulator using this mechanism provides better safety during the impact with the environment by reducing the joint stiffness appropriately on detecting the collision of a manipulator.

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회전관절만을 활용하는 병진 3자유도 병렬 메커니즘의 기구학 특성 분석 (Analysis on Kinematic Characteristics of the Revolute-joint-based Translational 3-DOF Parallel Mechanisms)

  • 박재현;김성목;김희국
    • 로봇학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.119-132
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    • 2015
  • Two novel parallel mechanisms (PMs) employing two or three PaPaRR subchains are suggested. Each of those two PMs has translational 3-DOF motion and employs only revolute joints such that they could be adequate for haptic devices requiring minimal frictions. The position analyses of those two PMs are conducted. The mobility analysis, the kinematic modeling, and singularity analysis of each of two PMs are performed employing the screw theory. Then through optimal kinematic design, each of two PMs has excellent kinematic characteristics as well as useful workspace size adequate for haptic applications. In particular, by applying an additional redundantly actuated joint to the 2-PaPaRR type PM which has a closed-form position solution, it is shown that all of its parallel singularities within reachable workspace are completely removed and that its kinematic characteristics are improved.

항공기 디지털 전자식 비행제어 시스템 기술 개발 동향 (Aircraft Digital Fly-By-Wire System Technology Development Trend)

  • 채성병
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.509-520
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    • 2023
  • 항공기에서 소형 제트기까지 항공기에 적용되는 플라이 바이 와이어 시스템의 구성 및 특성등에 대하여 기술 하였다. 특히 비행조종컴퓨터 다중화 방안과 데이터 통신 버스, 조종면 작동기, 플라이 바이 와이어 시스템을 통하여 적용되는 제어 법칙 등에 대한 기술 개발 동향에 대해 고찰하였다. 전투기에 처음 적용되었던 플라이 바이 와이어 시스템은 여러 가지 장점으로 인해 까다로운 인증과정을 거쳐 민간 항공기에까지 적용되었고, 최근에는 소형제트기까지 적용 범위가 확장되고 있으며 미래에는 대부분 플라이 바이 와이어 항공기가 주를 이룰 것으로 전망된다.