• 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
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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.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.4 no.3
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• pp.236-242
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• 2009

When two-link flexible arm is rotated about an joint axis, transverse vibration may occur. In this paper, vibration dynamics of flexible robot arm is modeled by using Bernoulli-Euler beam theory and Lagrange equation. Using the fact that matrix $\dot{D}$-2C is skew symmetric, new controllers which have a simplified structure with less computational burden is proposed. Lyapunov stability theory is applied to achieve a stable deterministic nonlinear controller for the regulation of joint angle.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2018.06a
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• pp.43-44
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• 2018

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 순방향 기구학 학습에 있어서 로봇의 비용적인 측면으로 인하여 실재 로봇 매니퓰레이터를 교보재로 사용하여 실습을 하기에 제한되는 환경과 교재만으로 학습하는 제한된 환경에서 학생들이 이해하는 것 뿐만 아니라 검증이나 실험을 하기가 어려운 점을 개선하기 위해서 증강현실 기반의 시뮬레이터를 제안한다 로봇 기구학에서는 주로 교재를 사용하는데 실재로 존재하는 모델보다 회전 관절(revolute joint)과 병진 관절(prismatic joint) 모형의 조합으로 모델링한다 관절의 모형을 일종의 증강현실의 마커로 사용하여 교재에서 제안하는 모델에 더해서 개인이 조합한 모델 또한 실습이 가능하도록 하는 증강현실 시뮬레이터를 제안한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.18 no.4
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• pp.906-912
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• 2014

The study of fish robot is a main subject that are related with the propulsive force comparison using a varying amplitude and frequency for body and tail motion trajectory, and the quick turn using a proper trajectory function. In this study, when a fish robot thrusts forward, feedback control is difficult to apply for a fish robot, because body and tail joints as a sine wave are rolled. Therefore, we detect the virtual position based on the path of the fish robot, define the angle errors using the detected position and the look-ahead point on the given path, and design a controller to track given path. We have found that the proposed method is useful through the computer simulations.

• 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.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.33 no.9
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• pp.723-730
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• 2016

This paper presents a cable-driven hydraulic actuator named Cable Rod Hydraulic Actuator (CRHA). The cable actuating system is attractive for designing a compact joint in robotic applications since it can be installed remotely from the joint. Recently, cable rods have been used in pneumatic area for inertia reduction. However, designing cable rods in hydraulics is challenging because it is difficult to achieve flexibility and endurance simultaneously under high pressure conditions. In this paper, the cable rod, which consists of a cable and jacket, is proposed to meet both requirements. To design the CRHA, we determined the design parameters, such as cylinder size, and selected the cable rod's material by friction and leakage test. Finally, comparisons experiments about step and frequency responses with conventional hydraulic actuators were performed to assess feasibility for robotic joints, and the results show that the proposed system has good bandwidth and fast response as robotic joints.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06b
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• pp.265-270
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• 2001

In this paper, a robust controller is proposed to control a robot manipulator which is governed by highly nonlinear dynamic equations. The controller is computationally efficient since it does not require the dynamic model or parameter values of a robot manipulator. It, however, requires uncertainty bounds which are derived by using properties of revolute joint robot dynamics. The stability of the robot with the controller is proved by using Lyapunov's direct method. The results of computer simulations also show that the robot system is stable, and has excellent trajectory tracking performance.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11b
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• pp.7-10
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• 2003

뱀형 로봇은 자유도보다 액추에이터의 수가 적은 논홀로믹 구속조건(nonholonomic constraint)을 가지며, 단순한 신체구조 이지만 초-여유자유도 구속조건(hyper-redundant constraint)을 이용해서 기밀한 운동과 다양한 기능을 만들어내는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 6개의 관절로 각 링크가 2차원 상에서 직렬로 연결된 뱀형 로봇의 기구설계 및 기구학과 동력학을 바탕으로 설계된 기구에 대해 해석하여 운동방정식을 유도하여 추진원리와 운동원리에 관하여 알아본다. 기본적인 운동 메커니즘을 해석하여 구현한 알고리즘을 제작한 로봇에 적용하여 추진 원리와 운동원리를 검증한다. 실험용 로봇은 링크 중앙에 법선 방향으로 마찰력이 발생할 수 있도록 수동바퀴를 가지고 있으며, PC와 RF(Radio Frequency)로 직렬통신을 하며 PC에서의 운동 명령의 조작에 의해 전진, 후진, 좌/우 방향으로 회전을 할 수 있도록 운동 알고리즘을 적용할 수 있도록 제작되었다. 특징으로는 일반적으로 토크를 입력으로 하지 않고 각도를 입력으로 하여 관절을 제어하고 있다는 점이 있으며, 운동방정식 또한 이에 대한 관계를 바탕으로 유도한 것이다.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.36 no.2
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• pp.131-143
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• 2009

Based on the fact that a human being walks naturally and stably with consuming a minimum energy, this paper proposes a new method of generating a natural gait of 5-link biped robot like human by analyzing a COG (Center Of Gravity) trajectory of human's gait. In order to generate a natural gait pattern for 5-link biped robot, it considers the COG trajectory measured from human's gait images on the sagittal and frontal plane. Although the human and 5-link biped robot are similar in the side of the kinematical structure, numbers of their DOFs(Degree Of Freedom) are different. Therefore, torques of the human's joints cannot are applied to robot's ones directly. In this paper, the proposed method generates the gait pattern of the 5-link biped robot from the GA algorithm which utilize human's ZMP trajectory and torques of all joints. Since the gait pattern of the 5-link biped robot model is generated from human's ones, the proposed method creates the natural gait pattern of the biped robot that minimizes an energy consumption like human. In the side of visuality and energy efficiency, the superiority of the proposed method have been improved by comparative experiments with a general method that uses a inverse kinematics.