최근 자동차 분야에서의 $CO_2$ 배출 및 연비에 대한 규제가 강화되고 있다. 이에 따라 여러 기업들은 차체 및 차량부품에 복합재료를 적용하여 경량화를 이루고 연비향상을 통해 규제를 만족하고자 한다. 특히 현가파트 중 강한 하중을 받는 로어 컨트롤 아암의 경우, 운전조건을 만족하기 위해 대부분 두껍고 무겁게 설계된다. 따라서, 로어 컨트롤 아암의 경량화 및 그에 따른 내구성평가가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 먼저 유한요소해석을 통해 하중조건에 따른 강도 및 강성 해석 값이 경계조건을 만족하는지 확인하기 위하여 구조해석을 수행하였다. 해석 과정에는 주응력 값을 기준으로 평가하고 관성 제거기법을 적용하였다. 또한, 이를 바탕으로 응력-수명법을 이용하여 내구성평가를 실시하였다.
본 연구에서는 가상현실 기반 신경근 자세조절 융합 훈련을 이용하여 기능적 발목 불안정성을 가진 축구선수들의 균형 능력과 점프 수행력에 미치는 효과에 대하여 알아보고자 하였다. 축구선수는 가상현실 기반 신경근 자세조절 융합 훈련군 15명과 일반적인 트레드밀 훈련군 15명으로 나누어 8주간 주 3회, 30분간 시행하였고, 균형 능력을 평가하기 위해 Biorescue를 이용하여 신체 중심 이동면적, 총 궤적길이, 안정성 한계를 측정하였다. 점프 수행력을 측정하기 위해 Counter movement jump with arm swing과 제자리 멀리 뛰기를 측정하였다. 균형 능력 비교에서는 신체 중심 이동면적과 총 궤적 길이 및 안정선한계에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고, 점프 수행력 비교에서는 Counter movement jump with arm swing과 제자리 멀리 뛰기에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 이에 따라 가상현실 기반 신경근 자세조절 융합 훈련이 일반적인 트레드밀 훈련 보다 균형 능력과 점프 수행력을 향상시키는데 효과적임을 알 수 있었다.
이 연구는 특성화고 학생들에게 인벤터 소프트웨어를 사용하여 로봇 팔을 디자인하고 3D 프린터를 통해 제작하여 아두이노 마이컴으로 제어하는 융합 교육 방법을 소개하며, 학생들에게 실무 경험을 제공하고 다양한 학문 분야의 지식과 기술을 융합할 수 있는 기회를 제공할 수 있다. 학생들은 CAD 소프트웨어로 디자인을 시작하고, 3D 프린팅 기술을 통해 실제로 로봇 팔의 부품을 제작하며, 마지막으로 부품을 조립한 로봇 팔을 프로그래밍하여 제어하게 하였다. 이 융합교육에서 학생들의 문제 해결능력과 창의성을 키우고, 학습 동기를 높이는 데 도움이 되었고 이런 교육적시도가 실제 교육과정에 적용하기 위해서는 적절한 자원과 교사의 지속적인 관심과 지원이 필요하며, 이러한 연구는 향후 교육에서 적용 가능성을 탐색하기 위한 기초적인 연구로 간주된다.
This paper presents how it is effective to use many features for improving the speed and the accuracy of the visual servo systems. Some rank conditions which relate the image Jacobian and the control performance are derived. It is also proven that the accuracy is improved by increasing the number of features. Effectiveness of the redundant features is evaluated by the smallest singular value of the image Jacobian which is closely related to the accuracy with respect to the world coordinate system. Usefulness of the redundant features is verified by the real time experiments on a Dual-Arm Robot manipulator made in Samsung Electronic Co. Ltd.
제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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pp.513-518
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1993
In this paper, we consider the handling f a flexible object using dual-arm manipulators. We choose both the side arms as rigid, and the objects to be manipulated as flexible. Our purpose is to realize position control for the flexible object while suppressing its vibration. In particular, the problem taken up here is the stability of the control system while manipulating the object. We propose that the traditional approach to investigate the robot system be expanded to include the object's characteristics (thus transferring the stability of the robot system into the full assembly system). We define a handling characteristic while manipulating the object. Finally, the relationship between the handling characteristic and the positional constraint condition in the hold position of the arms is studied while considering the stability of the control system.
In this paper, We performed the human body dynamic modelling for the realistic animation based on the dynamical behavior of human body, and designed controller for the effective control of complicate human dynamic model. The human body was simplified as a rigid body which consists of 18 actuated degrees of freedom for the real time computation. Complex human kinematic mechanism was regarded as a composition of 6 serial kinematic chains : left arm, right arm, support leg, free leg, body, and head. Based on the this kinematic analysis, dynamic model of human body was determined using Newton-Euler formulation recursively. The balance controller was designed in order to control the nonlinear dynamics model of human body. The effectiveness of designed controller was examined by the graphical simulation of human walking motion. The simulation results were compared with the model base control results. And it was demonstrated that, the balance controller showed better performance in mimicking the dynamic motion of human walking.
This paper presents the hardware implementation of nonlinear PID controllers for the ROBOKER humanoid robot arms. To design the nonlinear PID controller on an FPGA chip, nonlinear functions as well as the conventional PID control algorithm have to be implemented by the hardware description language. Therefore, nonlinear functions such as trigonometric or exponential functions are designed on an FPGA chip. Simulation studies of the position control of humanoid arms are conducted and results are compared. Superior performances by the nonlinear PID controllers are confirmed when disturbances are present. Experiments of humanoid robot arm control tasks are conducted to confirm the performance of our hardware design and the simulation results.
In this study, a real-time simulation model was developed for tracked vehicles with in-arm type semi-active hydro-pneumatic suspension unit using MATLAB S-functions. Since the vehicle model uses relative coordinates and massless link elements, the developed model has an enhanced analytic time performance. Through the comparison of simulation results with multi-body software(DADS), the vehicle model is verified. A controller using on-off skyhook control algorithm is designed with the pilot-centre]led proportional valve based on conventional damper characteristics. Exploiting the developed tracked vehicle model with other subsystem model such as a controller model, a suspension unit model, and a test road model, computer simulations are carried out. Control simulation results with the developed tracked vehicle model show that the semi-active suspension control system has a better performance than the conventional suspension system.
차세대 로봇 공연 기술을 개발하기 위하여 산업용 로봇 arm에 휴머노이드형의 로봇 액터를 부착한 RAoRA (Robot Actor on Robot Arm) 구조를 제안하고, 시스템 연동 제어를 위한 소프트웨어를 탑재하여 로봇 공연 플랫폼을 구축하였다. 로봇 액터와 산업용 로봇 arm의 연동 모션을 위하여 역학적 분석을 수행하고 기계적 메커니즘을 설계 및 제작하였다. 로봇 액터의 동작을 위하여 3D 모델의 기구학적인 분석, spline 위치 보간, 모션 제어 알고리즘 및 제어 장치를 개발하였다. 비전문가도 직관적이고 안전한 공연 콘텐츠를 제작할 수 있도록 사전 시각화, 시뮬레이션 도구 및 콘솔 통합 운영 도구를 개발하였다. 테스트를 위하여 지면에 거의 밀착하여 자연스럽게 걷거나 서서히 공중으로 올라가는 air walk 시연하였고 러닝 타임 5분의 공연에 적용하였다. 그 결과 제안된 로봇 공연 플랫폼은 기존의 로봇 공연에서는 구현이 불가능했던 입체적이고 생동감 있는 모션을 구현할 수 있었다.
2관절 유연한 로봇 팔는 관절 축을 회전할 때 진동이 발생한다. 본 논문에서는 유연한 로봇팔의 진동 동력학은 bernoulli-Euler의 beam이론과 라그란지 방정식을 이용하여 구하였고, $\dot{D}$-2C가 skew symmetric이다는 사실을 사용하여 계산량을 줄이는 단순한 구조의 새로운 제어기를 제안한다. Lyapunov 안정도 이론은 관절을 조절하기 위한 안정한 확정적인 비선형 제어기를 성취하기 위하여 적용된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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