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The Design of Robot Arm based on the Morphological.Neurological Model of Human

인간의 신경학적.생태학적 모델에 기반한 로봇 팔 설계 기법

  • 배영철 (전남대학교 공과대학 전기.전자통신.컴퓨터공학부) ;
  • 최형윤 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부) ;
  • 문용선 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부)
  • Published : 2007.08.25

Abstract

Current humanoid robot technology has a problem of lacking opened methodology about mechanisms of analysis, design, implementation, and integration for robot development but is focused only on manufacture robot and implementation of technology. In this paper, to overcome problems of humanoid robots that have been shown since and for construction of new structure which satisfy the concept of opening, networking, and modularization that is the development direction of future robot, we proposed morphological and neurological model of human arm and design method of humanoid robot arm based on the each joint design and kinematics model.

현재 휴머노이드 로봇기술은 로봇의 제작과 기술의 구현에만 초점이 맞추어져 있으며, 로봇 개발을 위한 분석, 설계, 구현, 통합 등의 개발 메커니즘들에 대한 개방화된 방법론은 개발되어 않았다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 현재까지 나타난 휴머노이드 로봇의 문제점을 극복하고, 미래형 로봇의 발전방향인 "개방화", "네트워크화", "모듈화" 개념을 만족하는 새로운 구조를 설계하기 위한 인간 팔의 형태학적 신경학적 모델을 제시하고 이를 기반으로 로봇의 각 관절 설계와 기구학적 모델에 의한 휴머노이드 로봇 팔의 설계 방법을 제시하였다.

Keywords

References

  1. Karl Williams, 'Build Your Own Humanoid Robots', Tab Books, 2004
  2. 인간지능생활지능로봇기술개발사업단, '차세대지능 로봇핵심기술', 진한엠앤비, 2006
  3. 유범재, 오상록, '네트워크 기반 휴머노이드', 주간 기술동향, 통권 1158 호, pp. 11-22, 2004
  4. 오준호, '휴머노이드 로봇의 현황과 발전 방향', 대한기계학회 기계저널, 제 44권 4호
  5. 오정연, 'u-Korea Case Service', 한국정보사회 진흥원, 2005
  6. Frank H. Netter MD, 'Atlas of Human Anatomy, Professional edition', W.B Saunders, 2006
  7. 정진웅, '기본 인체해부학', 탐구당, 2002
  8. Van De Graaff 저, 김연섭외 8역, 'Human Anatomy' 6판, 청문각, 2004
  9. David G. Amaral, 'Anatomical organization of the central nervous system,' in Principles of Neural Science, 4th ed., E.R. Kandel, J.H. Schwartz, and T.M. Jessell (eds.), NY: McGraw-Hill, 2000, pp. 317-336
  10. James P. Kelly, 'The neural basis of perception and movement,' in Principles of Neural Science, 3rd ed., E.R. Kandel, J.H. Schwartz, and T.M. Jessell (eds.), Norwalk, CN: Appleton & Lange, 1991, pp. 283-295. See especially pp. 292-293
  11. H.R. Wilson, 'Simplified dynamics of human and mammalian neocortical neurons,' J. Theor. Biol. 200, 375-388 1999 https://doi.org/10.1006/jtbi.1999.1002
  12. ISO TC 184/SC 5, 'ISO 156745 - Industrial automation system and integration Partl, 1999
  13. Ronald Larsen, Managing Director, 'Introduction to the SERCOS interface, Instrumentation and Control System', USA, 1999
  14. Softsercans manual, 'SoftSERCANS SERCOS interface Master Connection for PC Based Control Systems', www.SERCOSinterface.org, 2005
  15. Peter Lutz, 'SERCOS Interface-Hard Real Time in Third Generation', Interests Group SERCOS interface, 2002
  16. 'SERCOS Specification', www.SERCOSinterface. org, 2005
  17. Riichiro Tadakuma, Kiyohiro Sogen, Hiroyuki Kajimoto, Naoki Kawakami, and Susumu Tachi, 'Development of Multi-D.O.F. Master-Slave Arm with Bilateral Impedance Control for Telexistence', ISMC, Tokyo, Japan, 2004
  18. G, Sen Gupta, S,c. Mukhopadhyay, C.H. Messom and S. Demidenko, 'Master-Slave Control of a Teleoperated Anthropomorphic Robotic Arm with Gripping Force Sensing', Extended paper for I&M Transactions, 2005
  19. Snag Geon Park, 'Fieldbus in IEC61158 Standard', Proceedings on the 15th CISL Winter Workshop, Kushu, Japan, February, 2002
  20. Jeal-Pierre Thomesse, 'Fieldbus Technology in Industrial Automation', ETFA, France, 2005
  21. 권욱현. 김형석. 김동성 저, '산업용 필드버스 통신망', 성안당, 2004
  22. 최형윤, 'SERCOS 네트워크 기반 휴머노이드 모률 로봇 팔 설계', 순천대학교대학원 박사학위 논문, 2006
  23. D. Bechler, M. Schlosser and K.Kroschel, 'Acoustic 3D Speaker Tracking for Humanoid Robots with a Microphone Arry', Proceedings of the 3rd IEEE International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2003), Karlsruhe, Germany. 2003
  24. S. Schulz and G. Bretthauer. 'A Fluidic Humanoid Robot Hand. Proceedings of the second IEEE International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2001)', Tokyo, Japan, 2001
  25. David and H. Alia. 'Petri Nets for Modeling of Dynamic Systems', Automatica, Vol. 30, pp. 175-202, 1994 https://doi.org/10.1016/0005-1098(94)90024-8
  26. John J. Craig, 'Introduction to Robotics Mechanics and Control 3rd Edition', Pearson Prentics hall
  27. Howie Choset. Kevin M. Lynch. Seth Hutchinson, 'Principles of Robot Motion', Masschusetts Institute of Technology, 2002
  28. T. Yoshikawa, 'Manipulability of robotic mechanisms', International Journal of Robotics Research, 1985

Cited by

  1. Analysis on Torques of Shoulder and Elbow Joints of Humanoid Robot Arm for Lifting Tasks vol.25, pp.3, 2015, https://doi.org/10.5391/JKIIS.2015.25.3.223