• 제목/요약/키워드: 유압로봇

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유압식 로봇의 힘 제어를 위한 유압 서보 시스템의 특성에 관한 연구 (Study on Characteristics of Hydraulic Servo System for Force Control of Hydraulic Robots)

  • 김효곤;이종원;박상덕;한창수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권2호
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    • pp.219-225
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    • 2015
  • 유압 서보 시스템은 구동기 단에서 부피 대비 큰 힘을 출력할 수 있으므로 로봇에 적용 시, 로봇의 팔 또는 다리를 경량화할 수 있다. 이것은 로봇의 동적 특성과 에너지 효율을 향상 시키므로 고출력이 필요한 몇몇의 근력지원용 착용형 로봇과 사족 보행 로봇들은 유압 서보 시스템을 사용한다. 이 로봇들은 사용자나 외부 환경에 순응하기 위해 힘제어를 하는 것이 유리하지만 유압식 로봇은 유압서보 시스템이 갖는 비선형성으로 인해 정교한 힘제어가 쉽지 않다. 본 논문에서는 서보 밸브, 배관 그리고 유압 실린더로 구성되는 유압 서보 시스템의 시뮬레이션 모델을 개발하여 유압 서보 시스템의 힘제어 시 고려해야 할 사항에 대해 분석하였다. 그리고 비선형 모델을 이용한 힘제어 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 효과를 검증하였다.

유압식 근력지원 외골격 로봇 개발 (Hydraulic Exoskeletal Robot for Assisting Muscle Power)

  • 장재호
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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    • pp.485-487
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    • 2011
  • 본 논문에서는 인간의 근력을 보조 또는 증폭시켜 줄 수 있는 유압 구동식 외골격 로봇을 개발하였다. 인간 신체 데이터와 보행 분석 데이터를 기반으로 로봇의 외골격을 설계 하였으며, 이를 구동하기 위한 알고리즘, 제어기 H/W 등을 개발하였다. 근력지원 외골격 로봇을 설계 제작하여, 실제 실험을 통해 설계, 제어 등 로봇의 현장 적용 가능성 등을 판단할 수 있는 플랫폼을 가질 수 있었다.

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건축물 시공 자동화 시스템 구축을 위한 건설공장 구조체 개발 (Development of Construction Factory for Automated Building Construction System)

  • 김태훈;신윤석;조훈희;강경인;박귀태
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.163-169
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    • 2008
  • 첨단 로봇 기술의 적용은 건설 산업의 인력난으로 야기되고 있는 문제점을 해결하기 위한 유효한 방안으로 인식되고 있으며, 이에 대한 해결책 중 하나로 건설 현장에서의 로봇 활용 방안에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 1990년대 이미 일본에서는 초고층 구조체의 전자동 시공시스템을 개발하였으나, 장비의 개발과 운영에 천문학적 비용이 소요되는 비경제적 시스템으로 실용화에 실패하였다. 이에 국내에서는 시스템을 경량화하고 국내 건설 상황에 적합한 경제성을 갖춘 고층 건물 구조체의 시공 자동화 시스템 개발을 위한 연구를 진행하고 있다. 본 논문은 국내 시공 자동화시스템의 핵심이라 할 수 있는 건설공장 구조체와 이를 상승시키기 위한 크라이밍 유압로봇 시스템 개발을 중심으로 고층건물 구조체 시공 자동화 시스템에 관해 소개하고자 한다.

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고층건물 시공자동화를 위한 다중 클라이밍 유압로봇의 운동 동기제어 (Synchronous Motion Control of Multi-Climbing Hydraulic Robots for High-Rise Building Construction Automation)

  • 홍윤석;장효환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권9호
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    • pp.103-111
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    • 2009
  • Multi-climbing hydraulic robots are used to lift construction factory (CF) synchronously for applications in the automation of a high-rise building construction. In this study, synchronous motion controller is proposed for the hydraulic robots, whose strategy is not only to make each robot follow the reference path basically by sliding-mode control, but also to synchronize motions of two adjacent cent robots consecutively by cross-coupled control technique. Simulations are performed by using SIMULINK for a system similar to a practical application that includes unbalance in CF and wind disturbance. The results show that the proposed controller significantly reduces synchronous errors, compared to the individual controller for each hydraulic robot.

보행 로봇을 위한 서보밸브 구동 유압 액추에이터의 특성 분석 (A Study of Hydraulic Actuator Based On Electro Servo Valve For A Walking Robot)

  • 조정산
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제13권2호
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    • pp.26-33
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    • 2016
  • This paper describes of a mathematical and real experimental analysis for a walking robot which uses servo valve driven hydraulic actuator. Recently, many researchers are developing a walking robot based on hydraulic systems for the difficult and dangerous missions such as walking in the rough terrain and carrying a heavy load. In order to design and control a walking robot, the characteristics of the hydraulic actuators in the joint through the view point of walking such as controllability and backdrivability must be analyzed. A general mathematical model was used for analysis and proceeds to position and pressure changes characteristic of the input and backdrivability experiment. The result shows the actuator is a velocity source, had a high impedance, the output stiffness is high in contact with the rigid external force. So stand above the controller and instruments that complement the design characteristics can be seen the need to apply a hydraulic actuator in walking robot.

압력센서를 이용한 수중항만공사 로봇의 실린더 길이 측정에 관한 연구 (Study on the measurement of the cylinder lengths of an underwater robot for harbour construction using a pressure sensor)

  • 김치효;김태성;이민기
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.9-10
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    • 2012
  • 수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 우리는 이러한 문제점을 해결하기 위해 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위한 위치 센서가 필요하며 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 길이를 간접적으로 측정하는 실린더 길이 옵서버를 설명한다.

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압력센서를 이용한 수중항만공사 로봇의 실린더 변위 추정에 관한 연구 (Study on the estimation of the cylinder displacement of an underwater robot for harbor construction using a pressure sensor)

  • 김치효;김태성;이민기
    • 한국항해항만학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.865-871
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    • 2012
  • 수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 위치 센서가 필요한데 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 변위를 간접적으로 측정하는 관측기를 설명한다.

시공자동화를 위한 크라이밍 유압로봇의 안정성에 관한 연구 (A Study on Safety Validation of Climbing Hydraulic Robot System for Automation in Construction)

  • 이명도;최희복;이규원;조훈희;강경인
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2009년도 춘계 학술논문 발표대회 학계
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    • pp.15-19
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    • 2009
  • As robotic technologies have become more actively utilized to automate many construction tasks, they have been able to improve the construction productivity, quality, and workers safety on site. A new system, of which Robot-based Construction Automation (RCA), is currently being developed, and RCA systems consist of Construction Factory(CF), Automated Bolting Robots, and Climbing Hydraulic Robot. Especially. Climbing Hydraulic robot system is very important to RCA systems because of function as lifting the Construction Factory. In this paper, We validate safety of Climbing Hydraulic Robot system before application for real building construction.

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