• 제목/요약/키워드: trajectory optimization

검색결과 245건 처리시간 0.028초

Biped Walking of a Humanoid Robot for Argentina Tango

  • Ahn, Doo-Sung
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.52-58
    • /
    • 2016
  • The mechanical design for biped walking of a humanoid robot doing the Argentina Tango is presented in this paper. Biped walking has long been studied in the area of robotic locomotion. The aim of this paper is to implement an Argentina Tango dancer-like walking motion with a humanoid robot by using a trajectory generation scheme. To that end, this paper uses blending polynominals whose parameters are determined based on PSO (Particle Swarm Optimization) according to conditions that make the most of the Argentina Tango's characteristics. For the stability of biped walking, the ZMP (Zero Moment Point) control method is used. The feasibility of the proposed scheme is evaluated by simulating biped walking with the 3D Simscape robot model. The simulation results show the validity and effectiveness of the proposed method.

장애물이 있는 작업공간에서 신경최적화 회로망에 의한 다중 이동로봇트의 경로제어 (Collision-Free Trajectory Control for Multiple Mobile Robots in Obstacle-resident Workspace Based on Neural Optimization Networks)

  • 이지홍
    • 대한전기학회논문지
    • /
    • 제39권4호
    • /
    • pp.403-413
    • /
    • 1990
  • A collision free trajectory control for multiple mobile robots in obstacle-resident workspace is proposed. The proposed method is based on the concept of neural optimization network which has been applied to such problems which are too complex to be handled by traditional analytical methods, and gives good adaptibility for unpredictable environment. In this paper, the positions of the mobile robot are taken as the variables of the neural circuit and the differential equations are derived based on the performance index which is the weighted summation of the functions of the distances between the goal and current position of each robot, between each pair of robots and between the goal and current position of each robot, between each pair of robots and between obstacles and robots. Also is studied the problem of local minimum and of detour in large radius around obstacles, which is caused by inertia of mobile robots. To show the validity of the proposed method an example is illustrated by computer simulation, in which 6 mobile robots with mass and friction traverse in a workspace with 6 obstacles.

Theo Jansen Mechanism 기반 보행 기구의 최적 설계를 통한 구동의 안정성 및 속도 확보 (Optimized design of walking device based on Theo Jansen Mechanism for securing stability and speed)

  • 김경훈;김승연
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
    • /
    • 제5회(2016년)
    • /
    • pp.513-515
    • /
    • 2016
  • There are various walking devices based on Theo Jansen mechanism. And these systems controlled by complicate equations. So we decided to optimize the design of walking device with two points of view. The device is required to ensure stability while maintaining the high speed. To simplify the control system, we applied trigonometric ratio with ideal Jansen trajectory. As a result, we were able to draw the connection between height of barrier and Ground Length (GL). Also we could change traveling distance and Ground Angle Coefficient (GAC) by shifting the position of the joints. Through controlling these parameter, we can analyze stability and speed of the device. Ultimately, we develop the device that can walk more efficiently by the optimization process.

  • PDF

Adaptive Control of Robot Manipulator using Neuvo-Fuzzy Controller

  • Park, Se-Jun;Yang, Seung-Hyuk;Yang, Tae-Kyu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
    • /
    • pp.161.4-161
    • /
    • 2001
  • This paper presents adaptive control of robot manipulator using neuro-fuzzy controller Fuzzy logic is control incorrect system without correct mathematical modeling. And, neural network has learning ability, error interpolation ability of information distributed data processing, robustness for distortion and adaptive ability. To reduce the number of fuzzy rules of the FLS(fuzzy logic system), we consider the properties of robot dynamic. In fuzzy logic, speciality and optimization of rule-base creation using learning ability of neural network. This paper presents control of robot manipulator using neuro-fuzzy controller. In proposed controller, fuzzy input is trajectory following error and trajectory following error differential ...

  • PDF

A new approach to the optimal control problem including trajectory sensitivity

  • Ishihara, Tadashi;Miyauchi, Takashi;Inooka, Hikaru
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
    • /
    • pp.1049-1054
    • /
    • 1990
  • We formulate optimal quadratic regulator problems with trajectory sensitivity terms as a optimization problem for a fixed controller structure. Using well-known techniques for parametric LQ problems, we give an algorithm to obtain suboptimal feedback gains by iterative solutions of two Lyapunov equations. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed algorithm.

  • PDF

시계열 생성적 적대 신경망을 이용한 비행체 궤적 합성 데이터 생성 및 비행체 궤적 예측에서의 활용에 관한 연구 (A Study on Synthetic Flight Vehicle Trajectory Data Generation Using Time-series Generative Adversarial Network and Its Application to Trajectory Prediction of Flight Vehicles)

  • 박인희;이창진;정찬호
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.766-769
    • /
    • 2021
  • 딥러닝을 포함한 머신러닝 기법을 기반으로 비행체의 궤적 설계, 제어, 최적화, 예측 등의 작업을 수행하기 위해서는 일정한 양 이상의 비행체 궤적 데이터를 필요로 한다. 그러나 다양한 이유(예를 들어 비행체 궤적 데이터셋 구축에 필요한 비용, 시간, 인력 등)로 일정한 양 이상의 비행체 궤적 데이터를 확보하기 어려운 경우가 존재한다. 이러한 경우 합성 데이터 생성이 머신러닝을 가능하게 하는 방법 중 하나가 될 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 가능성을 탐구하기 위하여 시계열 생성적 적대 신경망을 이용하여 비행체 궤적 합성 데이터를 생성하고 평가하였다. 또한 비행체의 상태를 인식하기 위한 비행체 궤적 예측 작업에서 합성 데이터의 활용 가능성을 탐구하기 위하여 다양한 ablation study(비교 실험)를 수행하였다. 본 논문에서 제시된 생성 평가 및 비교 실험 결과는 비행체 궤적 합성 데이터 생성 및 비행체 궤적 관련 작업에서 합성 데이터의 활용 가능성에 대한 연구를 수행하고자 하는 연구자들에게 실질적인 도움이 될 것으로 예상한다.

순간 및 연속 추력을 이용한 지구-달 최적 전이궤도 설계에 관한 연구 (A Study on Optimal Earth-Moon Transfer Orbit Design Using Mixed Impulsive and Continuous Thrust)

  • 노태수;전경언
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제38권7호
    • /
    • pp.684-692
    • /
    • 2010
  • 본 논문에서는 지구-달 천이를 위한 최적 궤도 설계에 관한 연구를 수행하였다. 지구와 달의 인력을 동시에 고려한 평면상 제한 3체 궤도 운동 모델을 바탕으로 지구 출발시에는 순간 추력을, 지구-달 천이 과정 및 달 임무궤도 투입시에는 연속 추력을 사용하는 혼합형 궤도전이 방법을 제시하였다. 최적화 풀이 방법으로서 Direct Transcription 및 Collocation을 이용한 비선형 프로그래밍 기법을 적용하였으며, 지구 출발 및 달 임무궤도 투입 궤적의 형상은 순간 추력의 연속 추력에 대한 상대 가중치 및 비행시간에 의하여 매우 달라질 수 있음을 파악하였다.

An Earth-Moon Transfer Trajectory Design and Analysis Considering Spacecraft's Visibility from Daejeon Ground Station at TLI and LOI Maneuvers

  • Woo, Jin;Song, Young-Joo;Park, Sang-Young;Kim, Hae-Dong;Sim, Eun-Sup
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.195-204
    • /
    • 2010
  • The optimal Earth-Moon transfer trajectory considering spacecraft's visibility from the Daejeon ground station visibility at both the trans lunar injection (TLI) and lunar orbit insertion (LOI) maneuvers is designed. Both the TLI and LOI maneuvers are assumed to be impulsive thrust. As the successful execution of the TLI and LOI maneuvers are crucial factors among the various lunar mission parameters, it is necessary to design an optimal lunar transfer trajectory which guarantees the visibility from a specified ground station while executing these maneuvers. The optimal Earth-Moon transfer trajectory is simulated by modifying the Korean Lunar Mission Design Software using Impulsive high Thrust Engine (KLMDS-ITE) which is developed in previous studies. Four different mission scenarios are established and simulated to analyze the effects of the spacecraft's visibility considerations at the TLI and LOI maneuvers. As a result, it is found that the optimal Earth-Moon transfer trajectory, guaranteeing the spacecraft's visibility from Daejeon ground station at both the TLI and LOI maneuvers, can be designed with slight changes in total amount of delta-Vs. About 1% difference is observed with the optimal trajectory when none of the visibility condition is guaranteed, and about 0.04% with the visibility condition is only guaranteed at the time of TLI maneuver. The spacecraft's mass which can delivered to the Moon, when both visibility conditions are secured is shown to be about 534 kg with assumptions of KSLV-2's on-orbit mass about 2.6 tons. To minimize total mission delta-Vs, it is strongly recommended that visibility conditions at both the TLI and LOI maneuvers should be simultaneously implemented to the trajectory optimization algorithm.

동적 균형을 위한 동작 변환 (Motion Adjustment for Dynamic Balance)

  • 탁세윤;송오영;고형석
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
    • /
    • 제5권2호
    • /
    • pp.33-41
    • /
    • 1999
  • 본 논문은 동적인 균형을 위한 새로운 동작변환 기법을 제시한다. 이는 불균형한 동작을 원래의 동작 특성을 최대한 보존하면서 균형잡힌 동작으로 고쳐주는 새로운 동작 편집 기법으로서, 정적 균형만을 다루었던 기존의 연구와는 달리, 동적인 동작의 균형잡기 문제를 해결한다. 이 알고리즘은 두발 로봇의 균형제어에 널리 쓰이는 개념인 zero moment point (ZMP)의 자취를 구한 후, 이를 분석하는 방법을 통해서 실현되며 구체적으로는 다음과 같은 네단계로 이루어진다. 먼저, 동작 데이타를 스플라인커브로 피팅한다. 그 다음 이 데이타를 사용하여 ZMP 자취를 계산하여, 동작중에 불균형이 되는 부분을 찾는다. 여기서, 불균형은 ZMP 자취가 지지영역 밖으로 벗어나는 구간으로 정의된다. 다음으로 벗어난 ZMP 자취를 지지영역 안으로 투영시켜 새로운 ZMP 자취를 구한다. 마지막으로 구해진 새로운 ZMP 자취에 부합하도록 원래의 동작을 수정한다. 이 과정은 원래의 동작을 최대한 보존할 수 있도록 constrained optimization problem으로 수식화된다. 우리는 실험을 통해 이 알고리즘이 kinematic한 방법으로 편집된 동작에 역학적 사실성을 보장하는 유용한 방법임을 입증한다.

  • PDF

여유 자유도 로봇의 국부 최적 경로 계획 (Locally optimal trajectory planning for redundant robot manipulators-approach by manipulability)

  • 이지홍;이한규;유준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
    • /
    • pp.1136-1139
    • /
    • 1996
  • For on-line trajectory planning such as teleoperation it is desirable to keep good manipulability of the robot manipulators since the motion command is not given in advance. To keep good manipulability means the capability of moving any arbitrary directions of task space. An optimization process with different manipulability measures are performed and compared for a redundant robot system moving in 2-dimensional task space, and gives results that the conventional manipulability ellipsoid based on the Jacobian matrix is not good choice as far as the optimal direction of motion is concerned.

  • PDF