• 한국공작기계학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.83-89
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• 2001

In this paper, we discuss the vibration suppression control of spatial redundant flexible manipulators through pseudo-inversed of Jacobian. In order to verify our method, the experiments are performed for PTP(Point To Point) motion of spa-tial flexible manipulators(1) with no redundancy(2) with one redundant DOF(degree of freedom). Finally, a comparison between these results is presented to show the performance of out approach.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1002-1012
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• 2003

본 논문에서는 여유 자유도를 이용한 두 팔 로봇 매니퓰레이터의 충돌 회피 알고리즘을 제안한다. 여유 자유도를 갖는 각 로봇 팔의 엔드-이펙터는 서로의 충돌을 회피하면서 주어진 작업을 수행하기 위하여 각각 미리 정의된 직선 경로를 따라 이동해야 한다. 이 문제를 풀기 위해서 엔드-이펙터의 위치와 방향을 변화시키지 않는 각 축의 동작인 자체동작을 이용한다. 매 샘플링 시간마다 각 팔의 링크들이 서로 멀어지는 방향으로 자체 동작을 수행함으로써 엔드-이펙터가 주어진 작업도 성공적으로 수행하고, 동시에 서로의 충돌도 회피할 수 있다. 제안한 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 각각 9자유도의 팔을 갖는 두 팔 로봇 매니퓰레이터에 대한 모의실험을 수행하고 그 결과를 제시한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권12호
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• pp.66-72
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• 2001

In this paper, by using pseudo-inverse matrix of the spatial redundant flexible manipulators, a position control method and its effect in vibration suppression was presented. Vibration suppression control was developed using lumped mass spring model of the flexible manipulators. With 2 elastic links and 7 rotory joint manipulator ADAM, (1)position control for no redundancy, and (2)position control for one redundant DOF(degree of freedom) were tested. The objective of this experiment is to show the effect of position control, using pseudo-inverse matrix. toward the improvement of operation, and at the same time, to reduce the vibration of the link and the magnitude of the joint torque.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1395-1401
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• 2005

이동매니퓰레이터란 이동로봇과 작업로봇을 직렬로 결합하여 이동능력과 작업능력을 가지는 로봇이다. 이동매니퓰레이터의 중요한 특징중의 하나는 잉여의 자유도를 가진다는 것이다. 이를 이용하여 이동매니퓰레이터는 여러 가지 모드로 이동이 가능하고 다양한 작업을 수행할 수 있다. 이동매니퓰레이터는 고정베이스 구조의 로봇에 비해 넓은 작업공간과 특이자세 회피 및 장애물 회피에서 더 좋은 성능을 가진다. 두 대의 로봇이 협동하여 작업을 수행할 때 주어진 작업공간에서 여유자유도를 가지고 있는 이점을 이용하여 작업의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문은 이동매니퓰레이터가 수행되어질 작업을 세분화 시키고 로봇의 작업 성능 지수를 사용하여 로봇이 최적자세로 작업을 수행할 수 있는 연구를 하였다. 제안된 알고리즘을 검증하기위해 이동매니퓰레이터를 제작하였고, 실험에 사용한 이동매니퓰레이터 PURL-II는 3자유도를 가지는 이동로봇과 5자유도를 가지는 작업로봇으로 구성되어 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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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.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.787-796
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• 2008

매니퓰레이터와 환경과의 충돌 시 충격량을 줄이기 위해서는 유효질량이 최소화되는 자세가 요구되므로 자체운동(self motion)을 통하여 이러한 자세를 유지해야 한다. 이때 여유자유도를 분해하기 위하여 관절 토크 국소 최소화 알고리즘을 이용할 수 있다. 본 논문에서는 매니퓰레이터와 환경과의 충돌 시 충격 및 손상을 줄이기 위해 기구학적인 여자유도를 이용하여 관절토크를 최소화시킴과 동시에 충돌을 최소화시키는 새로운 제어 알고리즘을 제안한다 이 알고리즘은 기존의 국소 토크 최소화 알고리즘과 국소 충돌 최소화 알고리즘에 퍼지 로직과 유전자 알고리즘을 적용시킨 것이다. 제안된 알고리즘은 3자유도 평면 여자유도 매니퓰레이터에 적용하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 알고리즘의 타당성을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권10호
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• pp.1119-1127
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• 2012

In this paper, we present an inverse kinematics of a 7-dof Anthropomorphic robot arm using conformal geometric algebra. The inverse kinematics of a 7-dof Anthropomorphic robot arm using CGA can be computed in an easy way. The geometrically intuitive operations of CGA make it easy to compute the joint angles of a 7-dof Anthropomorphic robot arm which need to be set in order for the robot to reach its goal or the positions of a redundant robot arm's end-effector. In order to choose the best solution of the elbow position at an inverse kinematics, optimization techniques have been proposed to minimize an objective function while satisfying the euler-lagrange equation.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.743-747
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• 1996

A Potential Field Method is applied to the proposed algorithm for the planning of collision-free paths of redundant manipulators. The planning is carried out on the base of kinematic configuration. To make repulsive potentials, sources are distributed on the boundaries of obstacles. To escape from local minimum of the main potential and to attack other difficulties of the planning, various potentials are defined simultaneously, Inverse Kinematics Problems of the redundant manipulators are solved by unconstrained optimization method. Computer simulation result of the path planning is presented.

• 한국통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.295-300
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• 1990

역 운동학 문제는 로보트 매니퓰레이터 제어에서 중요한 관점이 되어 왔다. 본 논문에서는 Jacobi 제어 기법을 실현하기 위하여 Hopfield, Tank의 신경회로망 모델을 사용하였다. 뉴런의 상태는 매니퓰레이터의 관절 속도를 나타내고, 연결강도는 Jacobi 행렬의 값으로 결정되어 진다. 회로망의 에너지 함수는 실제 관절 속도와 원하는 관절 속도간의 최소 자승 오차와 대응하도록 구성한다. 매 샘플링에서 연결 강도와 뉴런의 상태는 현재의 관절위치값에 따라서 변한다. 여유 자유도를 가지는 평면 매니퓰레이터에 대한 역 운동학 해를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 구하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2284-2296
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• 1994

Force control of robotic mechanisms continues to be a challenging area. Previous implementation have seldom produced satisfactory results, and researchers in the past have experienced significant instability problems associated with their force controllers. In this study, a new stability factor in force control will be pointed out. When a manipulator is constrained to an environment(force-controlled), geometric instability due to the relationship between the manipulator configuration and the force-controlled direction is shown to be a significant factor in overall system stability. This exploratory study points out a rather intuitive, geometrically based stability factor in terms of an effective system stiffness and analyzes the phenomenon both analytically and graphically. Also, a stiffness control algorithm using the kinematic redundancy of a kinematically redundant manipulator is proposed to improve the overall stability in force control.