• 제목/요약/키워드: Manipulators

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부정맥 시술을 위한 마스터-슬레이브 원격제어·로봇 시스템 개발 (Development of Master-Slave Type Tele-Operation Control Robotic System for Arrhythmia Ablation)

  • 문영진;박상훈;후젠카이;최재순
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.585-589
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    • 2016
  • Recently, the robotic assist system for cardiovascular intervention gets continuously growing interest. The robotic cardiovascular intervention systems are largely two folds, systems for cardiac ablation procedure assist and systems for vascular intervention assist. For the systems, the clinician controls the catheter inserted through blood vessel to the heart via a master console or master manipulator. Most of the current master manipulators have structure of joystick-like pivoting 2 degree of freedom (DOF) handle in the core, which is used in parallel with other sliding switches and input devices. It however is desirable to have customized and optimized design manipulator that can provide clinician with intuitive control of the catheter motion fully utilizing the advantage of the use of robotic structure. A 6 DOF kinematic mechanism that can capture the motion control intention of the clinician in translational 3 DOF and rotational 3 DOF is proposed in this paper. Also, a master-slave motion relationship specially designed for the cardiac catheter manipulation motion is proposed and implemented in an experimental prototype. Design revision for implementation of more efficient motion and experiment in combination with an experimental slave robot system for catheter manipulation are underway.

생체 모방학과 트리즈를 이용한 보급형 서비스 로봇 핸드의 설계 (Design of an Economic Service Robot Hand Based on Biomimetics and TRIZ)

  • 고훈건;조창희;김권희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1741-1747
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    • 2010
  • 본 연구에서는 원격 조정 매니퓰레이터에 적용할 수 있는 보급형 서비스 로봇 암을 개발하였다. 생체 모방학을 활용하여 새로운 형태의 로봇 손에 대한 개념을 도출하였다. 손가락과 손목은 인체 팔의 근골격에 분석을 통하여 상박에 설치된 와이어와 액추에이터에 의하여 구동된다. DC 모터에 의해 구동되는 스크류-너트 매커니즘을 통하여 구동 케이블에 높은 장력을 발생시킨다. 파지력의 쉬운 제어를 위하여 스크류-너트 메커니즘에 조합 스프링을 적용하였다. 첫 번째 설계에서 손가락 제어 문제, 손가락과 손목 운동의 간섭 문제가 발견되었다. 트리즈의 모순 분석을 통하여 이러한 문제에 대한 해결안을 도출하였다. 두 번째 설계에 대하여 다양한 형태와 무게의 물체에 관하여 파지와 동작 테스트를 시행하였다.

분식 적발을 위한 재무이상치 분석시스템 개발 (Development of the Financial Account Pre-screening System for Corporate Credit Evaluation)

  • 노태협
    • 한국정보시스템학회지:정보시스템연구
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    • 제18권4호
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    • pp.41-57
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    • 2009
  • Although financial information is a great influence upon determining of the group which use them, detection of management fraud and earning manipulation is a difficult task using normal audit procedures and corporate credit evaluation processes, due to the shortage of knowledge concerning the characteristics of management fraud, and the limitation of time and cost. These limitations suggest the need of systemic process for !he effective risk of earning manipulation for credit evaluators, external auditors, financial analysts, and regulators. Moot researches on management fraud have examined how various characteristics of the company's management features affect the occurrence of corporate fraud. This study examines financial characteristics of companies engaged in fraudulent financial reporting and suggests a model and system for detecting GAAP violations to improve reliability of accounting information and transparency of their management. Since the detection of management fraud has limited proven theory, this study used the detecting method of outlier(upper, and lower bound) financial ratio, as a real-field application. The strength of outlier detecting method is its use of easiness and understandability. In the suggested model, 14 variables of the 7 useful variable categories among the 76 financial ratio variables are examined through the distribution analysis as possible indicators of fraudulent financial statements accounts. The developed model from these variables show a 80.82% of hit ratio for the holdout sample. This model was developed as a financial outlier detecting system for a financial institution. External auditors, financial analysts, regulators, and other users of financial statements might use this model to pre-screen potential earnings manipulators in the credit evaluation system. Especially, this model will be helpful for the loan evaluators of financial institutes to decide more objective and effective credit ratings and to improve the quality of financial statements.

모바일 로봇을 위한 카메라 탑재 매니퓰레이터 (Manipulator with Camera for Mobile Robots)

  • 이준우;조경근;조훈희;정성균;봉재환
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.507-514
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    • 2022
  • 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.

딥러닝과 센서를 이용한 서비스용 로봇 팔의 설계 (Design of Robot Arm for Service Using Deep Learning and Sensors)

  • 박명숙;김규태;구모세;고영준;김상훈
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권5호
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    • pp.221-228
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    • 2022
  • 인공지능 기술의 적용으로 로봇이 실생활에서 효율성 높은 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 단순 반복적 작업을 하는 산업용 매니퓰레이터와 달리 서비스 로봇 분야에서 장소의 제약 없이 단독으로 또는 협업하여 사용하기 위한 6자유도 로봇 팔의 설계방법과 지능적인 물체 검출 및 이동 방법을 제시하고 성능을 검증하였다. 로봇 팔에 포함된 임베디드 보드의 ROS 환경에서 깊이 카메라와 딥러닝을 이용하여 로봇팔은 물체를 검출하고, 역기구학 해석을 통해 물체 영역으로 이동한다. 또한 물체와 접촉 시 힘센서 값의 분석을 통해 물체를 정확히 잡고 이동하는 동작이 가능하게 하였다. 제작한 로봇 팔에 대한 성능검증을 위하여 딥러닝과 영상처리를 통한 물체의 정확한 위치 산출, 모터 제어 및 물체 분리에 대한 실험을 하였으며, 실제 동작 여부를 확인하기 위하여 카페에서 흔히 사용하는 다양한 컵들을 분리하는 실험을 수행하였다.

Development of Easy-to-Use Crane-Tip Controller for Forestry Crane

  • Ki-Duck, Kim;Beom-Soo, Shin
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제38권4호
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    • pp.239-248
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    • 2022
  • Forestry crane work in a forest harvester or forwarder is regarded as one of most hard work requiring a very high level of operation skill. The operator must handle two or more multi-axes joysticks simultaneously to control the multiple manipulators for maneuvering the crane-tip to its intended location. This study has been carried out to develop a crane-tip controller which can intuitively maneuver the crane-tip, resulting in improving the productivity by decreasing the technical difficulty of control as well as reducing the workload. The crane-tip controller consists of a single 2-axis joystick and a control algorithm run on microcontroller. Lab-scale forestry crane was constructed using electric cylinders. The crane-tip control algorithm has the crane-tip follow the waypoints generated on the given path considering the dead band region using LBO (Lateral Boundary Offset). A speed control gain to change the speed of relevant cylinders relatively is applied as well. By the P (Proportional) control within the control interval of 20 msec, the average error of crane-tip control on the predefined straight path turned out to be 14.5 mm in all directions. When the joystick is used the waypoints are generated in real time by the direction signal from the joystick. In this case, the average error of path control was 12.4 mm for straight up, straight forward and straight down movements successively at a certain constant speed setting. In the slant movement of crane-tip by controlling two axes of joystick simultaneously, the movement of crane-tip was controlled in the average error of 15.9 mm when the crane-tip is moved up and down while moving toward forward direction. It concluded that the crane-tip control was possible using the control algorithm developed in this study.

외부 구형관절을 이용한 조정 독립형 거울조정기 (Mirror Manipulator with Independent Adjustability Using an External Spherical Joint)

  • 길계환;김창균;나승유;이재민;윤화식;윤무현;백성기
    • 한국진공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.145-154
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    • 2001
  • 조정독립성을 갖춘 새로운 형식의 조립식 거울조정기가 포항가속기연구소에서 건설중인 EPU6 빔라인용으로 개발되었다. 새로이 고안된 구형관절의 회전 중심에 거울면 중심을 위치시켜, roll 및 pitch의 회전변위가 병진변위를 인가하지 않고 서로 독립적이도록 설계하였다. 거울조정기의 roll 및 pitch 마이크로메터를 조정하면서 중력기준형 각도기를 이용하여 임시거울의 회전각을 5 $\mu$rad의 정밀도로 측정하였다. 분해능의 설계치는 3.937 $\mu$rad/$\mu\textrm{m}$인데, 측정된 분해능은 roll 회전에 대해서 3.94 $\mu$rad/$\mu\textrm{m}$이었고 pitch 회전에 대해서는 3.85 $\mu$rad/$\mu\textrm{m}$이었다. pitch 각도에 대한 roll 회전의 영향은 -3.18%, roll 각도에 대한 pitch 회전의 영향은 -5.21%로 측정되었다. 본 거울조정기의 설계는 조정 독립성과 표준화에 중점을 두고 이루어짐으로써, 다종의 거울에 대한 거울조정기의 개발기간 단축과 설계비용 절감뿐만아니라 거울조정기의 제작, 설치 및 조정의 용이성을 도모할 수 있다.

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차량용 휠체어 이송수납메커니즘의 개발에 관한 연구 (Study on Development of Wheelchair Transfer-Storage Mechanism for Car)

  • 임구;김용석;레콴환;정영만;오동관;오지우;여찬호;양순용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1109-1116
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    • 2014
  • 본 연구에서 제안된 차량용 휠체어 수송메커니즘은 크게 이송메커니즘과 수납메커니즘으로 구성된다. 여기서 휠체어 이송메커니즘은 매니퓰레이터로 구성되며, 차량의 루프에 설치되어 운전석에서 트렁크의 위치까지 휠체어를 이송하는 기능을 한다. 휠체어 수납메커니즘은 리프팅 호이스트로 구성되며, 차량의 트렁크에 설치되어 이송된 휠체어를 트렁크 내부로 수납하고 안전하게 고정하는 기능을 한다. 본 연구에서는 휠체어 이송메커니즘의 조건을 고려한 매니퓰레이터의 방식선정을 위해 수직방식, 수평방식, 텔레스코픽방식 등에 대하여 분석하고 검토하여 하중지지에 강하고 수납보관에 유리한 텔레스코픽방식을 선정하여 적용하였다. 또한 휠체어 수납메커니즘에서는 슬라이드 레일과 리프트와이어에 의한 슬라이드 호이스트방식과 웜기어와 링크로 구성된 회전메커니즘에 의한 회전링크 호이스트방식에 대하여 분석하고 검토하여 트렁크 공간 활용에 유리한 슬라이드 호이스트방식을 선정하여 적용하였다. 본 연구에서 제안된 차량용 휠체어 이송메커니즘은 기존의 휠체어 이용자 이동지원을 위한 차량용 휠체어 이송시스템의 단점을 해소하고 국내 장애인복지차량 구조에 부합하도록 제안하였다.

시설재배 참외 수확 로봇 개발 (Development of Oriental Melon Harvesting Robot in Greenhouse Cultivation)

  • 하유신;김태욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.123-130
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    • 2014
  • 참외 재배환경은 토양 위의 수평바닥에서 재배된 것을 수확하여야 하며, 참외가 잎으로 덮여져 있어 인식이 어렵고, 덩굴성 줄기로 인해 참외를 그립하기에도 매우 불리하다. 이러한 재배환경에 적합하도록 엔드이펙트, 머니퓰레이터, 인식장치 등의 참외 수확 로봇을 개발하였고 이를 시험하였다. 엔드이펙터는 수확물을 잡기 위한 그립퍼와 줄기를 절단하는 커터로 구분되며, 그립퍼는 4개의 핑거가 동시에 구동하고, 커터는 2개로 전후진 동작이 되도록 설계하여 파지력과 절단력을 제어할 수 있도록 하였다. 머니퓰레이터는 중심축을 기준으로 회전을 하는 L-R형 모델에 직교 좌표형과 셔틀형 머니퓰레이터를 조합한 4축 매니플레이트 구조로 설계하였다. 인식장치는 1차 인식장치인 GVC와 2차 인식장치인 LVC를 이용하여 참외를 식별하고 그 중에서 당도나 숙도를 예측하여 선별하였다. 이 장치를 이용하여 로봇의 성능시험을 한 결과 수확시간은 평균 18.2sec/ea, 픽업율은 평균 91.4%, 손상율은 평균 8.2%, 선별율은 평균 72.6%로 나타났다.

Effects of Combination of Nitrate with ${\beta}$1-4 Galacto-oligosaccharides and Yeast (Candida kefyr) on Methane Emission from Sheep

  • Sar, C.;Santoso, B.;Gamo, Y.;Kobayashi, T.;Shiozaki, S.;Kimura, K.;Mizukoshi, H.;Arai, I.;Takahashi, J.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권1호
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    • pp.73-79
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    • 2004
  • The objective of the present study was to determine whether ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharides (GOS) and Candida kefyr combined with nitrate as manipulators could suppress rumen methanogenesis without nitrate poisoning in sheep. Four rumen fistulated wethers were allocated to a $4{\times}4$ Latin square design. Nitrate (1.3 g $NaNO_3$ $Kg^{-0.75}$body weight) with and without GOS and Candida kefyr were administered into the rumen through fistula as a single dose 30 min after the morning meal. GOS and Candida kefyr were supplemented by sprinkling onto the feed and through rumen fistula, respectively. The four treatments consisted of saline, nitrate, nitrate plus GOS and nitrate plus GOS plus Candida kefyr. Physiological saline was used as the control treatment. Compared to saline treatment, the administration of nitrate alone resulted in a very marked decrease in rumen methanogenesis and an increase in rumen and plasma nitrite production and blood methaemoglobin formation consequently causing a decline in oxygen consumption, carbon dioxide production and metabolic rate. When compared to nitrate alone, the simultaneous administration of nitrate with GOS decreased nitrite accumulation in rumen and plasma and nitrate-induced methaemoglobin, while retaining low methane production. However, GOS could not fully restore metabolic parameters reduced by nitrate. When compared to the simultaneous administration of nitrate with GOS, the simultaneous administration of nitrate with GOS plus Candida kefyr lowered rumen methanogenesis to a negligible level, but did not decrease rumen and plasma nitrite accumulation as well as blood methaemoglobin formation. Thus, these results suggest that combination of nitrate with GOS may be a potent manipulator to suppress rumen methanogenesis with abating the hazards of nitratenitrite toxicity in ruminants.