• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.11d
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• pp.758-760
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• 2000

본 논문에서는 기구적으로 여유자유도를 갖는 로봇 매니퓰레이터 시스템을 대상으로 하여, 로봇 랜드가 주어진 제적을 추종할 수 있는 관절 토크를 유도하기 위한 동적제어 식을 새로이 구성하고, 동적제어식을 만족하는 관절 토크 해들 중에 국소적으로 토크의 크기를 최적화하는 해를 사용하는 최적토크제어를 제안한다. 최적토크를 구하는 문제에 있어 관절 토크에 가중치 행렬을 적용하여 각 관절 토크의 최대 크기의 비를 반영할 수 있도록 한다. 또한, 로봇 핸드 자코비안-관성 역행렬의 영공간에서 나타나는 영공간 관절 속도를 정의하고 이러한 영공간 관절속도가 최적토크제어에서는 로봇 시스템을 불안정하게 할 수 있다는 것을 보인다. 최적토크 제어의 이러한 문제를 해결하기 위하여 영공간 관절 속도를 제거하기 위한 소산토크를 유도하고, 최적토크제어식에 소산토크를 추가하는 방법을 제안한다. 평면형 3-자유도 로봇을 대상으로 한 모의실험을 통해 제안된 제어 방법의 우수성을 검증하고 그 결과를 분석한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.814_815
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• 2009

본 논문은 로봇관절 구동 및 제어에 활용될 중공모터의 설계 및 특성해석에 대해 연구하였다. 로봇관절에 사용될 중공모터의 경우고 토크출력이 요구될 뿐만 아니라, 저속에서 제어 및 구동 신뢰성이 높은 운전특성이 요구된다. 또한 로봇 관절에 활용하기 위하여 배선처리가 간편한 중공타입의 구조가 요구된다. 따라서 우리는 로봇 구동 및 경량화가 가능하도록 유성기어와 결합이 가능한 외전형 타입의 영구자석 동기전동기의 설계 및 특성해석을 하였다. 먼저 로봇 관절에 적합하도록 FEA 기법을 이용하여 설계하였으며, 실제 시작기 모델을 제작하여 성능실험을 통해 제안된 모터의 특성을 분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.3
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• pp.223-228
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• 2015

This paper analyses the torque characteristics of the shoulder and elbow joints of a humanoid robot arm that is useful for an object lifting and transferring task instead of human beings. For the purpose, some typical human lifting behaviors are considered, and various simulations for lifting and transferring an object have been performed by employing a humanoid robot arm having a simple configuration of shoulder and elbow joints. Through the simulation, it is shown that the torque patterns and ranges of the shoulder and elbow joints required for such a humanoid lifting and transferring task can be found earlier in the design of a humanoid robot arm. As a result, this effort is useful for us to design an effective robot arm.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.959-965
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• 1986

본 논문에서는 모듀울 로봇은 공장 자동화를 달성하기 위한 경제적인 방법으 로 기대되고 있다. 모듀울 로봇을 구성하는 모듀울을 개발 설계하기 위해서는 먼저 유용한 로봇을 기본 구조를 연구하여야 한다. 일반적으로 로봇의 처음 3개의 관절은 로봇 손의 위치를 결정하는 데 쓰이고 나머지 관절은 로(positional maneuverability matrix)과 방향기동행열로 구성됨음을 보이고, 가분성(separability)의 조건을 제시하 였다.또한 희전관절이나 미끄름관절로 이루어진 3자유도 로봇 팔의 3차원 공간에서 의 기본형태는 12개임을 밝히고, 3자유도 손목이 3개 방향을 완전히 조정할 수 있기 위해서는 3개의 회전관절축이 서로 직교하여야 함을 보였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.23 no.3
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• pp.238-243
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• 2013

This paper analyzes a virtual work of the knee and hip joints of bipedal walking robots. For the purpose, we consider a model of bipedal leg mechanism with a compliant foot and a typical walking pattern. We also check the torque characteristics at the joint space propagated from the space of the foot contacting a flat and stiff surface, and present the works accumulated at the joint space. As a result, it is shown that this analysis is useful for evaluating the fatigue of the leg mechanism by the physical walking contact between the foot and the surface, and it is applicable for improving the compliant characteristics at the foot space by employing a proper footgear.

• Journal of the KSME
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• v.23 no.2
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• pp.92-101
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• 1983

아이크 용접용 로봇은 작업환경의 개선, 생산성의 향상, 품질의 보증 등과 용접공정에 있어서의 생인화, 생력화 등을 목적으로 해서 아아크 용접 로봇의 개발에 대한 관심이 고조되고 있는데, 특히 박판과 소물부품용의 범용로봇과 다량생산을 위한 전용로봇이 주류를 이루고 있다. 아아크 용접 로봇의 형태는 직교좌표계, 원통화표계,극좌표계 등과 관절형이 있으나 이것을 크게 나누어 직각좌표행과 관절형으로 분류가 되겠다. 그런데 우리는 아아크 용접작업이라는 관점에서 볼 때, 사람이 용접 토오치를 손에 잡고 용접하는 동작과 같은 모양으로 동작이 되는 관절형 로봇을 많이 사용하고 있다. 용접용 로봇은 숙련된 용접사의 역할을 해야 하기 때문에 로봇은 필요로 하는 요건은 물론, 용접사의 기량 즉 용접토오치를 손에 잡고 용접할 때처럼 토오치 각도와 토 오치의 위치, 운봉요령 등이 원하는대로 동작이 되어야 한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2000.10a
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• pp.411-411
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• 2000

본 논문에서는 새로운 형태의 정밀위치제어용 3자유도 매니플레이터를 제안하고, 기구학 해석을 수행하며, FEM과 수치해석적인 방법을 비교하여 메카니즘에 대한 모델링 방법이 크게 틀리지 않음을 확인 하고자 한다. 회전관절과 구형관절은 비구동관절로써 미소움직임이 가능하도록 하나의 모듈로 이루어진 flexure hinge들로 만들어진다. 따라서, 비구동관절에 대한 강성해석을 수행하며 구동관절의 토오크 벡터를 비구동관절의 강성과 변위로 표현하여 액추에이터의 구동용량을 결정한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.2
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• pp.133-138
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• 2016

Force control and collision detection for a robot are usually conducted using a 6-axis force/torque sensor mounted at the end-effector. However, this scheme suffers from high-cost and the inability to detect collisions at the robot body. As an alternative, joint torque sensors embedded in each joint were used, which also suffered from various errors in torque measurement. To resolve this problem, a robot joint module with an improved joint torque sensor is proposed in this study. In the proposed torque sensor, a cross-roller bearing and disk-type coupling are added to prevent the moment load from adversely affecting the measurement of the joint torque under consideration. This joint design also aims to reduce the stress induced during the assembly process of the sensor. The performance of the proposed joint torque sensor was verified through various experiments.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.196-196
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• 2004

원자로의 원자로 해체 처리나 테러리스트의 폭탄 제거와 같은 극한 환경에서 작동하는 로봇은 계단이나 구덩이 같은 평평하지 알은 지형을 극복하기 위해서 off-load 능력이 필요하다. 극한 환경에서의 작업은 전형적으로 원격으로 조정되는 로봇을 요구한다. 본 논문에서는 향상된 관절 트랙 구조의 로봇을 제안한다. 로봇이 계단에 접촉할 때론 고려해서 조이스틱으로 햅틱 동작을 위한 센싱 시스템이 제안된다. 추가적으로, 제안된 로봇이 계단을 등반하는 알고리즘을 제안한다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.5
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• pp.503-515
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• 2011

We developed a walking-assistance robot for walking rehabilitation and assessed the kinematic characteristics of a prototype. The walking-assistance robot is composed of hip, knee, and ankle joints, and each joint is driven by a motor with a decelerator. The equations of angular displacement while walking were derived by theoretically analyzing human locomotion, and the calculated angular displacements were then applied to the robot controller. The output angular displacement of each joint was measured and compared with its input angular displacement in walking experiments on a treadmill at various walking speeds and strides. The differences between the input and output angular displacements are 5.22% for the hip and 2.97% for the knee joints, and it has been confirmed that the walking-assistance robot works well.