• 제목/요약/키워드: 기구학적 시스템

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기구학적 시스템에 있어서 구동방법에 따른 역동역학 해석 (Inverse Dynamic Analysis for Various Drivings in Kinematic Systems)

  • 이병훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권9호
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    • pp.869-876
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    • 2017
  • 기계시스템을 제어한다든지 그 부재를 설계하기 위하여 그리고 구동기의 용량을 결정하는데 있어서 구동력이나 조인트반력을 해석하는 것이 필요하다. 본 논문은 주어진 시스템의 운동을 구현하는 다양한 형태의 구동조건에 따른 구동력(또는 토크)을 조인트좌표 공간에서 계산하는 알고리즘을 제시한다. 조인트좌표를 기구학적 시스템의 일반좌표로 사용하며 운동방정식과 구속조건의 가속도식은 속도변환법을 이용하여 직교좌표공간으로부터 조인트좌표공간으로 변환한다. 수치예제를 통하여 제시된 알고리즘의 유용성을 확인한다.

마이크로 병렬기구 플랫폼의 기구학적 보정 (Kinematic calibration for parallel micro machine platform)

  • 강득수;김종원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.969-972
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    • 2004
  • This paper describes the mechanism of parallel micro machine platform and its feedback control system for acquiring high accuracy. The parallel micro machine platform that has developed has 5x5x5 work-space and sub-micron accuracy. For the high accuracy, the feedback control system is important but errors in machining and assembling are inevitable. Kinematic calibration is important for this reason. In this paper, various error components are introduced and the effects of error component are analyzed.

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유한회전과 4원수를 이용한 유니버설 조인트 시스템의 기구해석 비교 (Comparisons of Kinematical Analysis for the Universal-joint System by Using Finite Rotations and Quaternions)

  • 윤성호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.183-189
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    • 2010
  • 본 논문에서는 자동차의 구동계 등에 사용되는 유니버설 조인트의 기구학적 거동을 관찰하기 위하여 오일러 각과 4원수(quaternion)를 적용한 두 가지 방법을 비교하였다. 이와 관련된 종래의 연구자들은 오일러 각을 사용하여 회전체의 동적인 거동을 해석하였으나 결과의 일관성과 정확도가 부족하였다. 유니버설 조인트 시스템 해석에서도 이러한 단점을 확인하였고 이를 극복하고자 4원수를 적용하였다. 구동시 원동축 1개축 회전과 원동축과 직각방향 회전축 2개의 축이 동시에 존재하는 경우에 대하여 수치해석을 통하여 기하학적인 물리량을 산출하였다. 4원수를 채용한 방법이 세차운동을 포함하는 2개축 회전에서 유니버설 조인트 시스템을 해석하는데 있어 더욱 유용한 방법임을 보여 주었다.

여유 자유도를 갖는 로보트의 기구학적 제어방법 연구를 위한 시뮬레이션 프로그램의 개발 (Development of software for the kinematic control of redundant manipulators)

  • 이경주;서일홍;김경기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.326-330
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    • 1986
  • Some of computational algorithms for the kinematic control of redundant manipulators are investigated and analyzed by extensive computer simulations.

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볼 나사 구동형 로봇 그리퍼 설계 및 특성 분석 (Design and Analysis of Ball Screw-driven Robotic Gripper)

  • 김병호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.22-27
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    • 2012
  • 본 논문에서는 볼 나사의 구동에 의해 물체의 파지가 가능한 로봇 그리퍼 메커니즘을 제시한 후, 시뮬레이션을 통하여 제시한 그리퍼 메커니즘의 파지 동작에서 나타날 수 있는 기구학적인 특성을 분석한다. 이를 위하여 구동기의 관절 공간과 그리퍼의 끝 공간간의 기구학적 관계를 파악한다. 제안한 로봇 그리퍼는 하나의 구동모터를 사용하고, 좌우 대칭인 폐체인(closed-chain)을 형성하고 있는 것이 특징이다. 결과적으로, 제안한 로봇 그리퍼는 구조적으로 외력에 강인하고, 하나의 구동모터에 의해 파지 동작이 구현되므로 수월한 파지가 가능하다. 또한 제안된 그리퍼는 파워 파지에 유용한 조임 효과를 갖는다.

컴파운더 보우 지레 시스템의 기구학적 해석 (Kinematic Analysis of Levering Systems in Compound Bows)

  • 이용성;김홍석;정성균;최웅재;김영근;박경래;신기훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권1호
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    • pp.55-60
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    • 2013
  • 컴파운더 보우는 리커브 보우와 비교하여 케이블 및 캠 풀리로 구성되는 지레시스템을 사용하여, 궁사가 보우를 최대 위치로 당기기 위해 필요로 하는 힘을 줄이는 동시에 더 많은 에너지를 축적할 수 있도록 해준다. 지금까지 컴파운더 보우의 효율 및 성능을 향상시키기 위해 경험적인 방법에 기초하여 많은 특허가 제안되었지만, 해석적인 방법에 대한 연구는 별로 없었다. 그러므로 본 연구에서는 컴파운더 보우 지레 시스템의 기구학적인 해석을 위한 방법을 제안하여 지레시스템의 캠 형상 및 보우 날개의 재질변화에 따른 효과를 설계자가 쉽게 예측할 수 있도록 하고자 한다.

PSO를 이용한 테오얀센 기반의 보행로봇 다리설계 (Design of Leg Length for a Legged Walking Robot Based on Theo Jansen Using PSO)

  • 김선욱;김동헌
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.660-666
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    • 2011
  • 본 논문에서는 절 기구(bar linkage)형 다관절 보행로봇(multi-legged walking robot)의 최적다리 길이선정을 위하여 입자군집 최적화(PSO: Particle Swarm Optimization) 기법을 사용하였다. PSO 알고리즘을 적용하기 위해서 제안한 보행로봇의 기구학적인 해석이 필요하다. 게 로봇은 4절 링크 이론(four-bar linkage)과 얀센 메커니즘(Jansen mechanism)을 기반으로 설계되었다. 이러한 기구학적인 해석을 바탕으로 로봇의 보행보폭을 정의한다. 그리고 PSO의 학습 및 군집 특성을 이용하여 최대의 보행보폭을 가지는 10개(EA)의 링크(link)길이를 구한다. 시뮬레이션을 통해 각 링크의 위치와 다리 끝단의 보행보폭을 확인할 수 있다. 결과로서, PSO기법이 절 기구형 다관절 보행로봇의 최적다리 길이 선정에 효율적임을 보여 준다.

로보트와 POSITIONER 시스템의 분석과 제어 (Analysis and Control for Robot - Positioner Systema)

  • 전의식;장재원;염성하
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.36-40
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    • 1987
  • 현재 사용되고 있는 작업방식은 로봇과 positioner의 상대적인 위치 및 자세설정에 의하여 작업효율 및 성능향상을 꾀할 수 있음에도 불구하고 비효율적인 방법으로 사용하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법중의 하나로 로보트와 positioner시스템을 하나의 기구학적 모델로 제어하는 방법이 제시된 바 있다. 상기의 연구에서는 로보트와 positioner(이하 R-P 시스템)간의 협조 제어가 여유자유도제어 방법을 이용하여 가능한 것임을 보였다. 그러나 용접작업과 같은 positioner 위에서의 연속경로 작업에 있어서는 작업공간과 특이성(singularity) 등에 관련된 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특이성은 외부의 물리적인 제약이나 로보트의 기하학적 구조의 문제로 발생될 수도 있는데 이때 자유도의 손실을 유발하므로 임의의 원하는 방향으로 움직일 수 없게 된다. 이러한 면에서 R-P 시스템의 조작 성능 평가가 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 실제 산업현장에서 이용되고 있는 5 자유도를 갖는 수직 다관절형 로보트와 positioner에 대하여 협조 제어 방법을 검토한다. 그리고 작업공간 내의 조작성능평가를 위하여 Jacobian 행렬을 이용한 조작성지수를 위하여 Jacobian 행렬을 이용한 조작성지수를 도입하고 주어진 작업단면에 대한 이들의 분포를 등고선 그래프로 시각화 한다. 또한 조작성지수를 최대화 하는 알고리즘을 R-P 시스템에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검토한다

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동역학 및 기구학적 해석을 위한 조립체 모델링 시스템 (An Assembly Modeling System for Dynamic and Kinematic Analysis)

  • 김성환;이건우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.48-58
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    • 1989
  • 이 논문의 목적은 사용자가 부품간의 연결정보로는 단지 만남조건 (mating condition)만을 입력함으로써 조립체가 생성이 되고 또 그로부터 동역학 또는 기구학적 해석 프그램과의 연결을 위한 정보가 유도되는 조립체 모델링 시스템(assembly modeling system)을 개발하는 것이다. 만남조건을 통해 조립체를 생성하는 방법은 이미 Rocheleau와 Lee에 의해 개발되었으나 그들은 주로 각 부품의 위치를 찾아내는 데에만 관심을 두었고 본 논문에서는 그것의 확장으로 해석 프로그램과 연결시키는데 필요한 정보의 유도를 추가로 고려하였다.

퍼지추론을 이용한 이동로봇의 백스테핑 제어기 성능개선 (Performance Improvement for Back-stepping Controller of a Mobile Robot Based on Fuzzy Systems)

  • 박재훼;진태석;이만형
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권5호
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    • pp.308-316
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    • 2003
  • 이 논문은 퍼지 시스템을 기반으로 하여 이동로봇의 제적제어에 대하여 기술한다. 기존의 백스텝핑 (back-stepping) 제어기는 이동로봇의 동역학과 기구학을 모두 포함하여 제어기를 구성하였다. 그러나 기존의 back-stepping 제어기는 기구학적 제어기에서 생성되는 속도 명령에 의해서 많은 영향을 받는다. 기존의 back-stepping 제어기의 성능을 증가 시키기 위해서 본 논문에서는 비선형 제이기로 많이 사용되고 있는 퍼지 시스템을 사용하였다. 본 논문에서는 back-stepping 제어기의 새로운 속도명령을 퍼지 추론을 통하여 생성하였다. 퍼지 규칙은 기구학적 제어기의 개인을 설정하기 위해서 설정하였으며, 퍼지 추론을 통하여 새로 생성된 속도명령은 기준명령의 변화를 고려하여 생성되었다. 그리고 수치실험을 통하여 기존의 back-stepping 제어기 보다 제안된 방법이 우수함을 증명하였다.