• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권10호
• /
• pp.61-68
• /
• 2010

In order to let the humanoid robot walk on the uneven terrains, the robot's foot should have the similar structure and function as human's. The intelligent foot should be made up of toes and heel. When it walks on the uneven terrains, the foot's sole senses the force and adjusts foot's position before robot losing his balance. In this paper, the force sensors of robot's intelligent foot for having the similar structure and function like human are developed. The heel 3-axis force/moment sensor and toe force sensors for humanoid robot's intelligent foot is developed, and the characteristic tests of them are carried out. As a result of characteristic test, the interference error of the heel 3-axis force/moment sensor is less than 2.2%. It is thought that the developed force sensors could be used to measure the reaction forces which is applied the toes and the heel of a humanoid robot.

• 로봇학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.306-312
• /
• 2017

Recently, development of robot technology has been actively investigated that industrial robots are used in various other fields. However, the interface of the industrial robot is limited to the planned and manipulated path according to the target point and reaching time of the robot arm. Thus, it is not easy to create or change the various paths of the robot arm in other applications, and it is not easy to control the robot so that the robot arm passes the specific point precisely at the desired time during the course of the path. In order to overcome these limitations, this paper proposes a new-media content management platform that can manipulate 6 DOF industrial robot arm using 3D game engine. In this platform, the user can directly generate the motion of the robot arm in the UI based on the 3D game engine, and can drive the robot in real time with the generated motion. The proposed platform was verified using 3D game engine Unity3D and KUKA KR-120 robot.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.309-316
• /
• 2016

In this study, we described the design of a three-axis force/torque sensor for measuring the force and torque in a lower-limb rehabilitation robot. The three-axis force/torque sensor is composed of Fx force sensor, Fz force sensor and Tz torque sensor. The sensing element for Fx force sensor and Tz torque sensor is used in a two-step parallel plate beam, and that of Fz force sensor is used in a parallel plate beam. The rated loads of Fx force sensor, Tz torque sensor and Fz force sensor are 300 N, 15 N m and 100 N, respectively. The three-axis force/torque sensor was designed using the finite element method, and manufactured using strain-gauges. The three-axis force sensor was further characterized. As a result, the interference error of the three-axis force/torque sensor was < 1.24%, the repeatability error of each sensor was < 0.03%, and the non-linearity was < 0.02%.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.77-82
• /
• 2010

본 연구에서는 가상낚시시스템(VFS, Virtual Fishing System)을 위해 제작된 햅틱장치인 FishBot을 개발한다. FishBot는 XY테이블에 휠축을 장착한 3자유도 로봇으로 구성된다. 물고기의 동작을 모사하기 위해 XY 축 제어는 토크값을 가변적으로 제한하는 모션 위치 제어 모드로 하고 휠 축은 힘제어 모드로 하였다. 낚싯대는 실제 낚싯대에 LED를 장착하고 웹 카메라를 튜닝하여 낚싯대의 위치를 인식할 수 있도록 하였다. 결과적으로 제작된 Fishbot은 물고기와 같이 위치와 속도를 변화하고 DAC를 통해 낚는 힘을 제어할 수 있으며 낚싯대 끝단의 위치를 관측하여 가상현실시스템(Virtual Reality System)상에서 연동할 수 있게 하였다.

• 한국공작기계학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.154-161
• /
• 2009

In order to implement continuous-path motion on a robot, it is necessary to blend one joint motion to another joint motion near a via point in a trapezoidal form of joint velocity. First, the velocity superposition using parametric interpolation is proposed. Hybrid motion blending is defined as the blending of different two type's motions such as blending of joint motion with linear motion, in the neighborhood of a via point. Second, hybrid motion blending algorithm is proposed based on velocity superposition using parametric interpolation. By using a 3-axis SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) robot with $LabVIEW^{(R)}$ $controller^{(1)}$, the velocity superposition algorithm using parametric interpolation is shown to result in less vibration, compared with PTP(Point- To-Point) motion and Kim's algorithm. Moreover, the hybrid motion $algorithm^{(2)}$ is implemented on the robot using $LabVIEW^{(R)(1)}$ programming, which is confirmed by showing the end-effector path of joint-linear hybrid motion.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제12권4호
• /
• pp.355-360
• /
• 2009

USN (Ubiquitous Sensor Network, 유비쿼터스 무선네트워크) 융합기술을 기반으로 하는 자원탐사 축소모형 시스템을 구축하였다. 실제 환경의 재현을 위해, 비금속 모형판 아래 금속판을 설치하고, 모형판 위에서 이동로봇에 설치된 고정밀 3축 자기센서를 이용하여 실제 자장값을 계측한다. 측정된 자장값은 무선네트워크를 이용하여 이동로봇이 중앙 컴퓨터로 전송한다. 이러한 하드웨어 기반의 테스트 시스템은 현장 상황을 물리적으로 유사하게 재현함으로써, 시뮬레이션의 신뢰도가 높고, USN기반 자원탐사시스템 설계지침을 다각도로 검토할 수 있다. 본 연구에서는 금속물체 탐지시스템을 재현하기 위해, 평판 위에서 이동로봇을 사용하여, 평판 아래에 설치된 금속판의 위치를 탐지하는 실험을 성공적으로 실시하였다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제47권1호
• /
• pp.67-75
• /
• 2010

본 논문에서는 실외환경에서 주행하는 이동로봇의 위치를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 실외환경은 실내와 다르게 바닥이 고르지 않고, 경사진 지형 등 지면에 대한 불확실성을 포함한다. 이러한 환경에서 로봇의 진행 방향을 추정하기 위해 magnetic 센서 또는 IMU(Inertial Measurement Unit)가 예전부터 많이 사용되어 왔다. Magnetic 센서는 진행방향에 대한 절대 각도를 알려주며, IMU는 센서 내부에서 자이로스코프와 가속도계, 전자 나침반을 사용하여 각도 정보를 제공한다. 하지만 본 연구에 사용된 이동로봇은 전기자동차로써 자기장의 영향을 많이 받기 때문에 위 두 센서를 사용할 수가 없는 실정이다. 그래서 자기장의 영향을 받지 않는 1축 자이로 센서 3개를 이용한 자이로 모듈을 구성하여 진행방향을 추정하는 알고리즘을 구현하였다. GPS와 엔코더, 자이로 센서 모듈 등을 통해 얻은 정보를 융합하여 확장 칼만 필터 알고리즘에 의한 이동로봇의 위치추정 알고리즘을 개발하였고 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.299-306
• /
• 2016

본 논문에서는 센서 네트워크를 이용하여 의사의 동작을 흉내 낼 수 있는 내시경 취급로봇의 형상 예측방법이 제안된다. 3축 지자기계와 3축 가속도 계로 이루어진 단위센서가 CAN버스 통신을 통하여 네트워크를 구성한다. 각각의 센서 유니트는 연성 튜브로 만들어진 로봇의 길이방향 위에 있는 점들의 각들을 검출하는 데 사용된다. 센서 네트워크로부터 수신된 신호들은 Butterworth lowpass filter를 이용하여 필터링 된다. 여기서 우리는 노이즈 제거를 위하여 버터워쓰 필터를 설계하였다. 최종적으로 로패스 필터에 의하여 노이즈가 걸러진 신호들을 처리하여 Euler 각이 추출된다. 이 Euler 각을 이용하여 sensor network 상에 있는 각 센서의 위치가 추정된다. 우리는 로봇 바디가 링크와 관절들로 구성되어 있다고 가정한다. 그러면 각 센서의 위치는 각 링크의 중심에 부착되어 있는 것으로 가정할 수 있다. Euler 각과 kinematics chain model로부터 링크의 위치를 결정할 수 있다. 각 링크를 매끈하게 연결할 수 있도록 하기 위해 각 센서의 위치사이에 보간이 수행되어 최종적으로 작동 중에 있는 내시경의 최종형상이 얻어진다. 실험 결과는 제시된 센서 네트워크에서 추정된 Euler angle과 kinematic chain model을 이용하여 추정된 serial link의 형상으로부터 내시경형상을 가시화 할 수 있음을 보여준다.

• 한국생산제조학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.318-323
• /
• 2013

For fast and accurate motion of 6-axis articulated robot, more noble motion control strategy is needed. In general, the movement strategy of industrial robots can be divided into two kinds, PTP (Point to Point) and CP (Continuous Path). Recently, industrial robots which should be co-worked with machine tools are increasingly needed for performing various jobs, as well as simple handling or welding. Therefore, in order to cope with high-speed handling of the cooperation of industrial robots with machine tools or other devices, CP should be implemented so as to reduce vibration and noise, as well as decreasing operation time. This paper will realize CP motion (especially joint-linear) blending in 3-dimensional space for a 6-axis articulated (lab-manufactured) robot (called as "RS2") by using LabVIEW$^{(R)}$ (6) programming, based on a parametric interpolation. Another small contribution of this paper is the proposal of motion blending simulation technique based on Recurdyn$^{(R)}$ V7 and Solidworks$^{(R)}$, in order to figure out whether the joint-linear blending motion can generate the stable motion of robot in the sense of velocity magnitude at the end-effector of robot or not. In order to evaluate the performance of joint-linear motion blending, simple PTP (i.e., linear-linear) is also physically implemented on RS2. The implementation results of joint-linear motion blending and PTP are compared in terms of vibration magnitude and travel time by using the vibration testing equipment of Medallion of Zonic$^{(R)}$. It can be confirmed verified that the vibration peak of joint-linear motion blending has been reduced to 1/10, compared to that of PTP.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.229-232
• /
• 2002

This paper describes the development of robot's finger 3-axis force sensor that detects the Fx, Fy, and Fz simultaneously fur stably grasping an unknown object. In order to safely grasp an unknown object using the robot's fingers, they should detect the force of gripping direction and the force of gravity direction, and perform the force control using the detected farces. The 3-axis force sensor that detects the Fx, Fy, and Fz simultaneously should be used for accurately detecting the weight of an unknown object of gravity direction. Thus, in this paper, robot's finger for stably grasping an unknown object is developed. And, the 3-axis farce sensor that detects the Fx, Fy, and Fz simultaneously fur constructing a robot's finger is newly modeled using several parallel-plate beams, and is fabricated. Also, it is calibrated, and evaluated.