An essential consideration to differentiate prosthetic hand from robot hand is its convenience and usefulness rather than high resolution or multi-function of the robot hand. Therefore, this study proposes a myoelectric hand with a 2 DOF auto wrist module which has 6 essential functions of the human hand such as open, grasp, pronation, supination, extension, flexion, which improves the convenience of the daily life. It consists of the 3 main parts, the myoelectric sensor for input signal without additional attachment to operate the prosthetic hand, hand mechanism with high-torqued auto-transmission mechanism and self-locking module which guarantee the safety under the abrupt emergency and minimum power consumption, and dual threshold based controller to make easy for adopting the multi-DOF myoelectric hand. We prove the validity of the proposed system with experimental results.
The most important thing in the container terminal is to handle the cargo effectively in a limited time. To achieve this objective, many strategies have been introduced and applied. If we consider the automated container terminal, it is necessary that the cargo handling equipment is equipped with more intelligent control systems. From the middle of the 1990s, an automated rail-mounted gantry crane (RMGC) and rubber-tired gantry crane (RTG) have been developed and widely used to handle containers in the yards. Recently, in these cranes, equipment like CCD cameras and sensors have been mounted to cope with the automated terminal environment. In this paper, we try to support the development of more intelligent automated cranes that make the cargo handling be performed effectively in the yards. For this plant, we ought to consider modeling, tracking control, anti-sway system design, skew motion suppressionand complicated motion control and suppressing problems. In this paper, the system modeling and a tracking control approach are discussed, based on a two-degree-of-freedom (2DOF) servo-system design. From the simulation results, the good control performance of the designed control system is evaluated.
본 논문에서는 키 42cm, 몸무게 1.5kg으로 총 16 자유도를 가진 소형 인간형 로봇의 개발에 관하여 소개한다. 인간형 로봇은 많은 자유도를 가지기 때문에 개발을 쉽게 하기 위하여 제어가 간단한 RC 서보 모터를 구동기로 사용한다. 개발된 로봇은 또한 머리에 소형 디지털 카메라를 장착하고 있어서 주변의 환경에 대한 영상 데이터를 원격지에 있는 호스트 컴퓨터에 무선 모뎀을 통하여 전송할 수 있다. 개발된 로봇은 직진 보행, 회전 보행 등의 평지 보행뿐만 아니라 계단 보행도 수행할 수 있다. 로봇의 움직임을 생성하고 사전에 모의 실험해 볼 수 있는 그래픽 시뮬레이션프로그램과 경로 생성 프로그램은 호스트 컴퓨터에서 구동된다. 실험을 통하여 개발된 로봇이 계단 보행을 수행할 수 있음을 보인다.
본 논문에서는 구동토크의 제약을 갖는 4륜 2자유도 구륜이동로봇의 기구학 및 동력학 모델링과 경로추적을 다룬다. 유도된 기구학 모델을 이용하여 구륜이퐁로봇의 가제어성을 조사한다. 순간일치좌표계와 힘/토크의 전파, 뉴튼의 평형법칙을 이용하여 동려학 모델을 유도한다. 역동력학에 의해 산출된 구동토크가 한계 구동토크를 초과할 경우, time-scaling 기법을 이용하여 기준제적을 수정함으로써 구륜이동로봇이 기준경로를 추적하도록 한다. 제어기는 모델링 불확실성과 측정 잡음 등으로 인하여 발생하는 오차를 보상하도록 설계한다. 또한 본 논문에서 제시된 기법의 유효성을 입증하기 위해 모의실험을 수행하고 그 결과를 제시한다.
In order to acquire high-speed and high-precision performances in servomechanisms, an integrated design method have been proposed. Based on strict mathematical modeling and analysis of system performance according to design and operating parameters, a nonlinear constrained optimization problem including the relevant subsystem parameters of the servomechanism is formulated. Optimum design results of mechanical and electrical parameters are obtained according to the design parameters specified by designers through the integrated design processes. Motors are optimally selected from the servo motor database. Both the geometric errors referring to Abbe offset and the contour errors are minimized while required constraints such as stability conditions and saturated conditions are satisfied. This design methodology both offers the improved possibility to evaluate and optimize the dynamic motion performance of the servomechanism and improves the quality of the design process to achieve the required performance for high-speed/precision servomechanisms.
본 논문에서는 샘플링 위상검파를 이용하여 고안정 마이크로파발진기를 설계하고 3체배시켜 30㎓대의 발진기를 설계하였다. 설계된 발진기는 병렬귀환 유전체공진과, 바랙터 다이오드를 이용하여 전압제어하므로써 자유발진 신호를 안정화 시켰다. 발진기의 저위상/고안정 특성을 위하여 마이크로파 샘플링 위상 검파회로를 이용하여 출력 주파수를 저위상/고안정 특성을 가지게 하였다. 병렬귀환 유전체공진발진기에 의한 마이크로파 샘플링 위상동기발진기는 발진주파수 9.733㎓에서 10.17㏈m의 출력값을 보였으며 3체배된 29.2㎓ 발진기의 위상잡음은 -95㏈c/Hz @10KHz와 -105㏈c/Hz @100KHz의 우수한 특성을 나타내었다.
In this paper, the authors show a link between a heuristic controller used in industry and a theoretical generalized controller. First, we clarify the internal structure of the generalized two-degree-of-freedom controller which yields a link between the theoretical researches and the practical applications. Secondly, we indicate how to blend identification and control together without any modification of the controller. This is in fact the problem of closed-loop identification. Thirdly, we propose a design technique of a free parameter taking into account a robust stability based on the information obtained from the identification. Finally, we apply the proposed algorithm to trajectory control of DD robot.
This paper presents the development of a new 6-DOF parallel-kinematic motion simulator. The moving platform is connected to the fixed base by six P-S-U (Prismatic-Spherical-Universal) serial chains. Comparing with the well-known Gough-Stewart platform-type motion simulator, it uses commercialized linear actuators mounted at the fixed base whereas a 6-UPS manipulator uses telescopic linear ones. Therefore, the proposed motion simulator has the advantages of easier fabrication and lower inertia over a 6-UPS counterpart. Furthermore, since most forces acting along the legs are transmitted to the structure of linear actuators, smaller actuation forces are required. The inverse position and Jacobian matrix are analyzed. In order to further increase workspace, inclined arrangement of universal joints is introduced. The optimal design considering workspace and force transmission capability has been performed. The prototype motion simulator and PC-based real-time controller have been developed. Finally, position control experiment on the prototype has been performed.
각 편광소자의 방위각을 자유롭게 제어하는 자유형 구동방식에 기반한 뮬러행렬타원계(Mueller matrix ellipsometer, MME)를 제시한다. 보정기의 위상지연각 분산특성과 전기장 투과율비의 파장의존성을 고려하여 시료에 입사하는 빛의 편광상태를 최적화하기 위한 편광자의 방위각과 편광자측 보정기의 방위각 조합들을 제시한다. 시료로부터 출사하는 빛의 스톡스상수들을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 검광자의 방위각과 검광자측 보정기의 방위각 조합들, 그리고 출사하는 빛의 스톡스상수들을 구하는 수학적 표현들을 제시한다. 이 MME는 이상적이지 않은 4분파장 위상지연자를 적용할 수 있도록 보정기 선택의 폭을 넓혀주므로 깊은 자외선(deep ultraviolet)부터 근적외선(near infrared)에 이르는 매우 넓은 파장 대역에 걸쳐 작동하는 뮬러행렬 분광타원계(Mueller matrix spectroscopic ellipsometer, MMSE)의 제작과 활용을 용이하게 해 줄 것이다.
능동 비틀림 제어기법을 이용한 복합재료 로터 블레이드의 헬리콥터 진동억제에 대한 수치연구를 수행하였다. 허브에 작용하는 진동하중 억제를 위해 복합재료 블레이드의 탄성 연계와 함께 압전 소재의 전단변형 메커니즘을 이용하였다. 로터 블레이드는 표면에 압전 작동기를 부착한 박벽 상자형 단면을 갖는 복합재료 보로 모델링하였다. 회전익에 대한 지배 운동방정식은 Hamilton 원리를 이용하여 구성하였고, 공력하중은 자유후류모델을 포함하는 비정상 공력 이론을 이용하여 구했다. 다양한 탄성연계 적층과 능동 작동기를 부착한 복합재료 블레이드에 대해 허브진동 하중 특성을 고찰하였다. 수치해석 결과 최적 제어 알고리듬을 적용하여 $N_b$/rev 진동하중을 대폭 줄일 수 있음을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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