• 한국공작기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.113-118
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• 2004

In this paper, we propose a new weaving trajectory algorithm for the arc welding of a articulated manipulator. The algorithm uses the theory of Bezier spline. We make a comparison between the conventional algorithms using Catmull-Rom curve and the new algorithms using Bezier spline. The proposed algorithm has been evaluated based on the MATLAB environment in order to illustrate its good performance. Through simulations, the proposed algorithm can result in high-speed and flexible weaving trajectory planning so that it's trajectory cannot penetrate into a base metal compared to the conventional algorithm using Catmull-Rom curve.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권3호
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• pp.33-38
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• 2011

A cubic spline trajectory planner with arc-length parameter is formulated with estimation by summing up to the 3rd order in Taylor's expansion. The PVAJT motion planning is presented to reduce trajectory calculation time at every cycle time of servo control loop so that it is able to generate cubic spline trajectory in real time. This method can be used to more complex spline trajectory. Several case studies are executed with different values of cycle time and sampling time, and showed the advantages of the PVAJT motion planner. A DSP-based motion controller is designed to implement the PVAJT motion planning.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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• pp.951-957
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• 1988

A collision-free trajectory planning algorithm is proposed to optimally coordinate two robots working in a common 3-D workspace. Each link of the two robots is modeled as a line segment and by their motion priority, one of the two robots is chosen as the master and the other the slave. And the one-step-ahead minimum distance between the two robots is computed by moving the master to the next location on its specified trajectory. Then the nominal trajectory of the slave is modified such that the distance between the next locations of the master and the slave must be larger than a prespecified allowable minimum distance. Here the weighted sum of the trajectory error and the joint motions of the slave is minimized by using the linear programming technique under the constraints that joint angle and velocity limits are not violated. To show the validity of the proposed algorithm, a numerical example is illustrated by employing a two dof's and a three dof's planar robots.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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• pp.627-634
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• 1989

A collision-free trajectory planning algorithm using the iterative learning concept is proposed for dual robot arms in a 3-D workspace to accurately follow their specified paths with constant velocities. Specifically, a collision-free trajectory minimizing the trajectory error is obtained first by employing the linear programming technique. Then the total operating time is iteratively adjusted based on the maximum trajectory error of the previous iteration so that the collision-free trajectory has no deviation from the specified path and also the operating time is near-minimal.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.68-79
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• 2010

도로면 크랙실링 공법은 예방적 차원에서 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수할 수 있는 공법으로 국내외에 서는 1990년대 초반부터 기존 도로면 크랙실링 작업의 생산성, 안전성 및 품질의 균일성 확보를 목적으로 크랙실링 자동화 장비의 개발을 위한 지속적인 연구개발 노력을 수행해 왔다. 도로면 크랙실링 자동화 장비를 개발함에 있어 특히 경로계획은 주어진 작업 영역 내에서 개발 장비로 하여금 실링될 크랙 네트워크를 시간 효과적으로 횡단할 수 있도록 하는 운항 정보를 제공하게 되므로 이는 개발 장비의 성능을 결정 짖는 매우 중요한 연구주제라 할 수 있다. 본 연구의 목적은 작업 영역 내 경로계획 데이터의 효과적인 모델링을 통해 크랙실링 자동화 장비의 최적 경로계획 알고리즘을 개발하는 것으로써, 경로 집합전체를 완전 탐색하는 2단계 트리 알고리즘과 크랙의 순열만을 탐색하는 1단계 트리 알고리즘을 개발하였으며, 알고리즘의 성능 측정 및 분석을 통해 최적 경로계획 알고리즘의 적용 범위와 그에 따른 성능 향상 정도를 평가하였다. 이 연구의 결과는 도로면 크랙실링 자동화 장비의 생산성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.52-57
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• 2014

본 논문은 두 바퀴 이동로봇의 주행에 있어서 주어진 경로를 물리적 제한을 만족하면서 주행하는 관절 공간 궤적 생성방법을 실시간 운영체제를 이용하여 구현함으로써 실시간 제어 방법에 대하여 연구하였다. 경로계획에서 이동로봇의 방향을 고려하기 위하여 베지어곡선을 이용하였으며, 컨볼루션 연산자를 이용하여 로봇의 두 바퀴의 속도의 제한을 만족시켰다. 관절 공간의 궤적 생성과 생성된 궤적에 대한 속도명령, 그리고 엔코더 값 감시 등 실시간 태스크를 주기적 태스크로 구현하였으며 동기화를 위하여 실시간 메커니즘인 이벤트 플래그를 이용하여 구현하였다. 실제 로봇에 실시간 태스크를 구현하여 속도명령의 실시간성과 이에 따른 이동로봇의 주행실험 결과를 이용하여 궤적 추종 성능을 비실시간 시스템과 분석하였다. 결과를 통하여 실시간 성을 요구하는 제어시스템에서 실시간 다중 태스크 시스템의 유용성을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.44-52
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• 1990

공간상에 움직여야할 길이 주어진 두 대의 로보트의 속도계획 문제를 두 단계의 부문제로 나누어 각각의 독립적으로 다루는 방법을 도입하여 최소시간 속도계획 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 i) 로보트가 각자의 길을 따라 이동한 거리를 두 축으로하는 코오디네이션 공간이라는 2차원 공간을 구축하고 이공간상에서 충돌을 피할 수 있도록 코오드네이션 곡선을 선정하고, ii)선정된 곡선을 따라 최소시간을 보장하는 속도계획을 하는 두 단계의 문제중 두 번째 단계의 문제에 대해 로보트의 동력학 및 각 관절의 최대 회전속도등을 고려하여 최적해를 구하는 방법을 제안하였다. 또한 신경 최적화 회로망의 이론을 응용하여 간단한 반복 계산 알고리듬으로 최적해를 구하였다. 제안된 방법은 두 대의 SCARA형 로보트의 경로계획의 예로 시뮬레이션하여 유용성을 보였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제5권7호
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• pp.836-840
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• 1999

Linear motion and angular motion in task space are handled separately in joint velocity planning for redundant robot manipulators. In solving inverse kinematic equations with given joint velocity limits, we consider the order of priority for linear motion and angular motion. The proposed method will be useful in such applications where only linear motions are important than angular motions or vice versa.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.599-604
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• 2013

Path planning of mobile robots has a purpose to design an optimal path from an initial position to a target point. Minimum driving time, minimum driving distance and minimum driving error might be considered in choosing the optimal path and are correlated to each other. In this paper, an efficient driving trajectory is planned in a real situation where a mobile robot follows a moving object. Position and distance of the moving object are obtained using a web camera, and the rotation angular and linear velocities are estimated using Kalman filters to predict the trajectory of the moving object. Finally, the mobile robot follows the moving object using a single curvature trajectory by estimating the trajectory of the moving object. Using the estimation by Kalman filters and the single curvature in the trajectory planning, the total tracking distance and time saved amounts to about 7%. The effectiveness of the proposed algorithm has been verified through real tracking experiments.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권3호
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• pp.401-412
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• 2008

This paper discusses a design methodology of cooperative path planning for dynamical multi-agent systems with spatial and temporal constraints. The cooperative behavior of the multi-agent systems is specified in terms of the objective function in an optimization formulation. The path of achieving cooperative tasks is then generated by the optimization formulation constructed based on a differential flatness approach. Three scenarios of multi-agent tasking are proposed at the cooperative task planning framework. Given agent dynamics, both spatial and temporal constraints are considered in the path planning. The path planning algorithm first finds trajectory curves in a lower-dimensional space and then parameterizes the curves by a set of B-spline representations. The coefficients of the B-spline curves are further solved by a sequential quadratic programming solver to achieve the optimization objective and satisfy these constraints. Finally, several illustrative examples of cooperative path/task planning are presented.