• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1741-1747
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• 2010

본 연구에서는 원격 조정 매니퓰레이터에 적용할 수 있는 보급형 서비스 로봇 암을 개발하였다. 생체 모방학을 활용하여 새로운 형태의 로봇 손에 대한 개념을 도출하였다. 손가락과 손목은 인체 팔의 근골격에 분석을 통하여 상박에 설치된 와이어와 액추에이터에 의하여 구동된다. DC 모터에 의해 구동되는 스크류-너트 매커니즘을 통하여 구동 케이블에 높은 장력을 발생시킨다. 파지력의 쉬운 제어를 위하여 스크류-너트 메커니즘에 조합 스프링을 적용하였다. 첫 번째 설계에서 손가락 제어 문제, 손가락과 손목 운동의 간섭 문제가 발견되었다. 트리즈의 모순 분석을 통하여 이러한 문제에 대한 해결안을 도출하였다. 두 번째 설계에 대하여 다양한 형태와 무게의 물체에 관하여 파지와 동작 테스트를 시행하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권1호통권94호
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• pp.42-48
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• 1999

A control method for a robot hand grasping a object in a partially unknown environment will be proposed, where a proximate sensor detecting the distance between the fingertip and object was used. Particularly, the finger joints were driven servo-pneumatically in this study. Based on the proximate sensor signal the finger motion controller could plan the grasping process divided in three phases ; fast aproach, slow transitional contact and contact force control. That is, the fingertip approached to the object with full speed, until the output signal of the proximate sensor began to change. Within the perating range of the proximate sensor, the finger joint was moved by a state-variable feedback position controller in order to obtain a smooth contact with the object. The contact force of fingertip was then controlled using the blocked-line pressure sensitivity of the flow control servovalve for finger joint control. In this way, the grasping impact could be reduced without reducing the object approaching speed. The performance of the proposed grasping method was experimentally compared with that of a open loop-controlled one.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.99-109
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• 2011

본 논문에서는 손동작 인식을 통하여 원격지의 로봇이나 기타 구동장치를 제어할 수 있는 개인용 커뮤니케이터(personal communicator)와 가정 내 정보가전기기를 제어할 수 있는 홈게이트웨이 및 이동형 홈서버의 설계 및 구현 대용을 기술한다. 임베디드 보드 기반의 개인용 커뮤니케이터는 사용자의 손동작을 인식하고 그 동작을 추적하여 원격지의 이동형 홈서버의 동작을 제어하기 위한 적절한 명령으로 변환한다. 본 구현에서는 LN2440 임베디드 전용보드 상에 손동작 인식 및 추적, 원격 이동형 홈서버 제어 명령 변환, 무선 접속기능을 이용한 홈게이트웨이 제어, 사용자 인터페이스의 설계 및 구현, 단위 및 통합 테스트의 내용을 기술한다. 본 구현은 원격탐사로봇 제어, 장애인 구동장치 제어 등 원격지의 구동 장치를 제어할 수 있는 다양한 분야에 활용될 수 있는 장점이 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.104-111
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• 2014

이 논문에서는 자동차의 제동장치에 사용되는 브레이크 모듈 조립 작업을 로봇을 사용하여 자동화한 사례를 소개한다. 브레이크 모듈은 하나의 토크 멤버에 두 개의 브레이크 패드와 두 개의 패드 라이너를 장착하여 조립을 완성한다. 이 조립 작업은 로봇의 방향을 자주 바꾸어 주어야하기 때문에 일반적인 산업용 로봇 핸드를 사용하면 조립 시간이 오래 걸린다. 이 논문에서는 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법은 다섯 개의 그리퍼를 갖는 로봇 엔드 이펙터를 설계, 제작하여 기존의 산업용 6축 머니퓰레이터에 장착하여 조립 작업을 수행하는 방법이다. 이 방법에서는 두 개의 브레이크 패드와 두 개의 패드 라이너를 한꺼번에 파지하여 조립 작업을 수행하며 따라서 하나의 그리퍼 만을 가지고 있는 기존의 엔드 이펙터에 비해 조립 시간을 줄일 수 있었다. 두 번째 방법에서는 첫 번째 방법을 더욱 개선하여 엔드 이펙터가 하나의 부가적인 자유도를 가지도록 설계, 제작하여 기존의 산업용 6축 머니퓰레이터에 장착하였다. 이 방법에서는 전체 로봇 머니퓰레이터가 7 자유도를 갖는 여유자유도 머니퓰레이터가 되어 로봇의 동작을 최소화하면서 조립에 필요한 다양한 로봇 방향을 구현할 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.241-244
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• 2002

Recently, the size of glass panel is increased to $1250 mm{\times}1100 mm{\times}0.7 mm$, whose mass is 2.65 kg, which requires much stiffer robot structure. In addition to the high stiffness, the robot hands and wrists for glass panel handling should have miller surface finishing of its outer surface to prevent particles and dusts from adhering on the surface. The maximum height of the robot structure should not be larger than 1500 mm because other automated guided vehicles (AGV) and transfer equipments have been designed within this size limit. The difference of maximum deflections of the four ends of the hands before and after loading the glass panel should be less than 2.0 mm. In this work, the robot hands and wrists for handling large glass panel displays were designed based on the axiomatic design using the finite element method along with optimization routine.

• 산업기술연구
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• 제16권
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• pp.71-81
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• 1996

This paper discusses a physiological approach motivated by the study of human hands for robot hand force control. It begins with an analysis of the human's grasping behavior to see how humans determine the grasp forces. The human controls the grasp force by sensing the friction force, that is, the weight of the object which is felt on his hand, but when slip is detected by sensing skin acceleration, the grasp force becomes much greater than the minimum force required for grasping by adding the force which is proportional to the acceleration. And two methods that can predict when and how fingers will slip upon a grasped object are considered. To emulate the human's capabilities, we propose a method for determination of as grasp force, which uses the change in the friction force. Experimental results show that the proposed method can be applied to control of robot hands to grasp objects of arbitrary weight stably without skin-like slip sensors.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권12호
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• pp.73-79
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• 2003

Recently, the tole-robot operations to an unstructured environment have been widely researched. The human's interaction with the tole-robot system can be used to improve robot operation and performance for an unknown environment. The exact modeling based on real environment is fundamental and important process for this interaction. In this paper, we propose an extrinsic parameter calibration and data augmentation method that only uses a circular jig in the hand-eye laser virtual environment. Compared to other methods, easier estimation and overlay can be done by this algorithm. Experimental results using synthetic graphic demonstrate the usefulness of the proposed algorithm.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.231-240
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• 2015

In this paper, it was presented to design and analyze the kinematics of grasping a rigid object by means of multi-degrees-of-freedom hand fingers. It is shown firstly that a set of kinematic equation describing dynamics system of the arm and object together with geometric constraint of tight area-contacts is formulated by Lagrange's equation. It has been presented secondly that the problems of controlling both the forces of pressing object and the rotation angle of the object under the geometric constraints are discussed. In this research, the control method for static stable grasping and enhancing dexterity in manipulating things is proposed. It is illustrated by computer simulation that the control system gives the performance improvement in the kinematic grasping of the hand fingers of robot.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1122-1124
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• 1996

Depth between the robot and the target is an essential information in the robot control. However, in case of eye-in-hand robot with one camera, it is not easy to get an accurate depth information in real-time. In this paper, the techniques of depth-from-motion and depth-from-focus are combined to accomplish the real-time requirement. Integration of the two approaches are accomplished by appropriate use of confidence factors which are evaluated by fuzzy rules. Also a fuzzy logic based calibration technique is proposed.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1060-1065
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• 2011

본 논문에서 제안 방법은 카메라로 들어오는 입력 영상에서 색상정보를 이용해 손을 인식한다. 이는 인식된 손을 이용해 마우스 포인터를 제어한다. 또한 마우스 포인터를 통해 특정 명령을 수행할 수 있도록 설계한다. 기존의 상호 작용 멀티미디어 시스템은 펜이나 마우스등과 같은 특정 외부 입력 장치들에 의존하였기 때문에 사용자가 불편함을 많이 느꼈다. 하지만 본 논문에서 제안하는 방법은 외부 입력 장치가 필요 없이 손을 이용하여 이러한 단점을 보완한다. 실험 방법으로는 카메라로부터 획득된 영상에서 색 정보를 이용하여 손 영역과 배경을 분리하고, 분리된 손 영역의 중심 좌표를 이용하여 모니터 상의 마우스 포인터 좌표를 결정한다. 이 좌표를 이용해 미리 입력된 영역에 마우스 포인터를 위치시키면 로봇에게 이동 명령을 실행하게 된다. 실험 결과로 제안한 알고리듬은 손 인식 률은 더 정확해졌지만, 여전히 조명에 따른 컬러 값의 변화에 민감하다.