In this paper, we focus on a robotic sealing process in which three robots are used. Each robot can be considered as a 7 axis redundant robot of which the first joint is prismatic and the last 6 joints are revolute. In the factory floor, robot path planning is not a simple problem and is not automated. They need experienced operators who can operate robots by teaching and playing back fashion. However, the robotic sealing process is well organized so the relative positions and orientations of the objects in the floor and robot paths are all pre-determined. Therefore by adopting robotic theory, we can optimally plan robot pathes without using teaching. In this paper, we analyze the sealing robot by using redundant manipulator theory and propose three different methods for path planning. For sealing paths outside of a car body, we propose two methods. The first one is resolving redundancy by using pseudo-inverse of Jacobian and the second one is by using weighted pseudo-inverse of Jacobian. The former is optimal in the sense of energy and the latter is optimal in the sense of manipulability. For sealing paths inside of a car body, we must consider collision avoidance so we propose a performance index for that purpose and a method for optimizing that performance index. We show by simulation that the proposed method can avoid collision with faithfully following the given end effector path.
서비스 로봇에서는 산업용 로봇에서 많이 사용하던 로봇 머니퓰레이터 대신에 여유자유도형 인간형 로봇 팔이 사용어야한다. 여유자유도 인간형 로봇팔은 산업용 로봇 팔에 비하여 자유도 수가 많아서 특이점 및 장애물 회피에 더욱 우수한 성능을 가지고 있어 정해지지 않은 복잡한 환경에서 동작해야 하는 서비스 로봇에 적합하다. 여유 자유도 로봇 팔의 제어 문제는 구동 알고리즘에서 역기구학 및 자코비언을 사용하기 때문에 복잡한 연산 및 그 계산량이 많다는 것이 문제가 된다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 수치해석적인 역기구학 해법 및 가중 의사역 행열 제어 알고리즘을 제안하며 이를 시스템으로 구현하여 실험으로 효용성을 입증하였다.
Background: Previous robot-mediated gait training has been proven several limitations such as pointless repeated motion training, decreased presence, etc. In this research, adult stroke patients were participated in robot-mediated gait training accompanied with or without virtual reality program. Objectives: Exploring whether the results indicated virtual reality system has contribution to muscle strength and balance ability. Design: A case series research, cross-over trial. Methods: Eleven participants (male 4, female 7) with adults diagnosed as stroke from medical doctor ware engaged. The participants received 2 treatment sessions of identical duration, robot-assisted gait training with virtual reality and robot-assisted gait training with screen-off randomly crossed over include 1-day for each person of wash-out period. The parameter was muscle activity, the researchers assessed sEMG (surface electromyography). Results: The result showed less muscle activities during training in robot-assisted gait training with virtual reality circumstances, and these indicated muscles were gluteus medius muscle, vastus medialis muscle, vastus intermedius and vastus lateralis muscle, semimembranosus muscle, gastrocnemius-lateral head, and soleus muscle (P<.05). Conclusion: In this study, we analyzed the outcome of muscle activity for clinical inference of robot-assisted gait training with virtual reality (VR). Less muscle activity was measured in the treatment accompanied by VR, therefore, a more systematic, in-depth and well-founded level of follow-up research is needed.
Latent membrane protein 1 (LMP1) of the Epstein-Barr virus (EBV) is an integral membrane protein with six transmembrane domains, which is essential for EBV-induced B cell transformation. LMP1 functions as a constitutively active tumor necrosis factor receptor (TNFR) like membrane receptor, whose signaling requires recruitment of TNFR-associated factors (TRAFs) and leads to NF-${\kappa}B$ activation. NF-${\kappa}B$ activation by LMP1 is critical for B cell transformation and has been linked to many phenotypic changes associated with EBV-induced B cell transformation. Deletion analysis has identified two NF-${\kappa}B$ activation regions in the carboxy terminal cytoplasmic domains of LMP1, termed CTAR1 (residues 194-232) and CTAR2 (351-386). The membrane proximal C-terminal domain was precisely mapped to a PXQXT motif (residues 204-208) involved in TRAF binding as well as NF-${\kappa}B$ activation. In this study, we dissected the CTAR2 region, which is the major NF-${\kappa}B$ signaling effector of LMP1, to determine a minimal functional sequence. A series of LMP1 mutant constructs systematically deleted for the CTAR2 region were prepared, and NF-${\kappa}B$ activation activity of these mutants were assessed by transiently expressing them in 293 cells and Jurkat T cells. The NF-${\kappa}B$ activation domain of CTAR2 appears to reside in a stretch of 6 amino acids (residues 379-384) at the end of the carboxy terminus.
Surgical methods and associated precision systems have been developed, but surgical procedures that require precise location and fine manipulation of the lesion remain a limitation. The combination of precision robot manipulation technology and 3D medical image navigation technology overcomes the limitations of minimally invasive surgery (MIS) and enables a more stable and successful operation. Surgical robots are surgical robots such as da Vince, and surgical robots using industrial robotic arms. There are various developments and researches of medical robots. In recent medical robot development, a new type of surgical robot based on an industrial robot arm capable of easily replacing the end effector according to the user's needs is being actively developed at home and abroad. Therefore, in this study, we developed safety and performance evaluation guideline for micro - surgical robots based on open robot platform using general purpose robot arm to help quality control of the medical device.
In autonomous interventions using an underwater vehicle with a manipulator, grasping based on target detection and recognition is one of the core technologies. To complete an autonomous grasping task, the vehicle body approaches the target closely and then holds it through operating the end-effector of the manipulator, while the vehicle maintains its position and attitude without unstable motion. For vehicle motion control, it is very important to identify the hydrodynamic parameters of the underwater vehicle, including the propulsion force. This study examined the propulsion characteristics of the autonomous intervention ROV developed by KRISO, because there is a difference between the real exerted force and the expected force. First, the mapping between the input signal and thrusting force for each underwater thruster was obtained through a water tank experiment. Next, the real propulsion forces and moments of the ROV exerted by thrusting forces were directly measured using an F/T (force/torque) sensor attached to the ROV. Finally, the differences between the measured and expected values were confirmed.
가정에서 사람을 보조하기 위해 이동과 작업이 모두 가능한 모바일 매니퓰레이터의 필요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 크기가 작고 낮은 가격으로 구성할 수 있는 모바일 매니퓰레이터를 개발하기 위해 모바일 로봇에 탑재할 수 있는 소형 매니퓰레이터 시스템을 개발하였다. 개발한 매니퓰레이터는 4자유도를 가지며, 끝단에 그리퍼와 카메라를 부착하여 물체의 인식과 인식한 물체에 대한 작업 수행이 가능하다. 개발한 매니퓰레이터는 수직 방향의 선형 이동이 가능하여 상대적으로 높이 위치한 사람의 손에 물건을 전달하거나 협업을 수행하는 데 유리하다. 개발한 매니퓰레이터의 4자유도 동작을 위한 4개의 액츄에이터를 매니퓰레이터의 베이스에 가깝게 배치하고 매니퓰레이터의 회전 관성을 줄임으로써 매니퓰레이터의 작업 중 안정성을 높이고 모바일 매니퓰레이터의 전복 위험을 낮추었다. 개발한 매니퓰레이터의 끝단에 위치한 카메라에서 RGB 영상을 획득하고 영상처리를 통해 물체를 인식하여 목표한 위치로 옮기는 픽 앤 플레이스 동작을 시험하였으며 로봇의 작업영역(workspace) 내에서 성공적으로 동작함을 확인하였다.
With the progress in virtual reality technology, various virtual objects can be displayed using head-mounted displays (HMD). However, force feedback sensations such as pushing against a virtual object are not possible with an HMD only. Focusing on force feedback, desktop-type devices are generally used, but the user cannot move in a virtual space because such devices are fixed on a desk. With a wearable force feedback device, users can move around while experiencing force feedback. Therefore, the authors have developed a wearable force feedback device using a magnetorheological fluid clutch and pneumatic rubber artificial muscle, aiming at presenting the elasticity, friction, and viscosity of an object. To date, we have developed a wearable four-degree-of-freedom (4-DOF) force feedback device and have quantitatively evaluated that it can present commanded elastic, frictional, and viscous forces to the end effector. However, sensory evaluation with a human has not been performed. In this paper, therefore, we conduct a sensory evaluation of the proposed method. In the experiment, frictional and viscous forces are rendered in a virtual space using a 4-DOF force feedback device. Subjects are asked to answer questions on a 1- to 7-point scale, from 1 (not at all) to 4 (neither) to 7 (strongly). The Wilcoxon signed rank test was used for all data, and answer 4 (neither) was used as compared standard data. The experimental results confirmed that the user could feel the presence or absence of viscous and frictional forces. However, the magnitude of those forces was not sensed correctly.
건설현장에서 기성 콘크리트 파일의 사용이 점차적으로 증가하고 있다. 파일기초를 형성하는 주요 작업들 중의 하나가 콘크리트 파일의 두부를 $800kg/cm^2$ 이상의 압력으로 파쇄하는 것이다. 일반적으로 파일 두부정리 작업은 크러셔와 3~4명의 숙련공에 의하여 실시된다. 최근 파일 두부정리에 관한 보고에 의하면 파일의 강도를 상당히 감소시키는 균열이 작업 중에 많이 발생하고 있고 파일 두부정리 작업이 매우 반복적이고 노동집약적인 것으로 나타났다. 기존의 파일 두부정리 작업의 생산성, 안전성, 품질을 향상시키기 위하여 두부정리 자동화 장비를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 두부정리선을 인식하기 위한 센싱방법과 작동 프로세스 알고리즘을 제시하고 있다. 이것은 두부정리 자동화 장비를 개발하기 위하여 매우 중요하다. 제안된 센싱방법 중 1가지를 적용한 파일롯 타입의 두부정리 자동화 장비를 개발하였으며, 현장에서 기능을 실험하였다.
본 논문에서는 손 동작을 포함한 전신 동작 생성이 가능하고 동작 생성 딜레이를 조절할 수 있는 새로운 딥러닝 기반 동작 복원 기술을 제안한다. 제안된 방법은 범용적으로 사용되는 센서인 바이브 트래커와 딥러닝 기술의 융합을 통해 더욱 정교한 동작 복원을 가능하게함과 동시에 IK 솔버(Inverse Kinematics solver)를 활용하여 발 미끄러짐 현상을 효과적으로 완화한다. 본 논문은 학습된 오토인코더(AutoEncoder)를 사용하여 트래커 데이터에 적절한 캐릭터 동작의 실시간 복원이 가능하고, 동작 복원 딜레이를 조절할 수 있는 방법을 제안한다. 복원된 전신 동작에 적합한 손 동작을 생성하기 위해 FCN(Fully Connected Network)을 사용하여 손 동작을 생성하고, 오토인코더에서 복원된 전신 동작과 FCN 에서 생성된 손 동작을 합쳐 손 동작이 포함된 캐릭터의 전신 동작을 생성할 수 있다. 앞서 딥러닝 기반의 방법으로 생성된 동작에서 발 미끄러짐 현상을 완화시키기 위해 본 논문에서는 IK 솔버 를 활용한다. 캐릭터의 발에 위치한 트래커를 IK 솔버의 엔드이펙터(end-effector)로 설정하여 캐릭터의 발 움직임을 정확하게 제어하고 보정하는 기술을 제안함으로써, 생성된 동작의 전반적인 정확성을 향상시켜 고품질의 동작을 생성한다. 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 딥러닝 기반 동작 복원에서 정확한 동작 생성과 사용자 입력에 따라 프레임 딜레이 조정이 가능함을 검증하였고, 생성된 전신 동작의 발미끄러짐 현상에 대해 IK 솔버가 적용되기 이전 전신 동작과 비교하여 보정에 대한 성능을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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