• 로봇학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.419-424
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• 2017

Twisted string actuators (TSAs) are tendon-driven actuators that provide high transmission ratios. Twisting a string reduces the length of the string and generates a linear motion of the actuators. In particular, TSAs have characteristic properties (compliance) that are advantageous for operations that need to interact with the external environment. This compliance has the advantage of being robust to disturbance in force control, but it is disadvantageous for precise control because the modeling is inaccurate. In fact, many previous studies have covered the TSA model, but the model is still inadequate to be applied to actual robot control. In this paper, we introduce a modified variable radius model of TASs and experimentally demonstrate that the modified variable radius model is correct compared to the conventional variable radius string model. In addition, the elastic characteristics of the TSAs are discussed along with the experimental results.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.309-318
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• 2003

본 연구는 현재 산업용으로 널리 사용되고 있는 수직 다관절 6자유도 로봇을 의료용 목적으로 적용하기 위해 수행하였다. 이미 산업용으로 제안되어 검증된 로봇을 사용한다면 비용, 시간적인 면에서 상당한 잇점이 있다. 따라서 본 논문에서는 산업용으로 제안된 로봇을 의료 목적으로 사용하여 연구하였다. 본 시스템은 뇌졸중 환자와 같이 한쪽 팔을 다친 사람들을 위해 제안하였다. 한쪽 팔이 비정상이고 다른 팔이 정상인 환자를 대상으로 정상인 팔의 움직임을 획득하여 마비되거나 정상으로 움직이기 어려운 팔을 운동시키도록 마스터-슬레이브 시스템을 구성하였다. 또한 팔꿈치와 어깨의 기구학을 해석하기 위하여 기존의 인체에 관한 연구 결과를 적용하였다. 또한 슬레이브 로봇에 힘 센서를 부착하여 환자의 재활 정도를 측정할 수 있도록 하였으며, 위험 상황에 대비함으로써 슬레이브 로봇의 안전성을 높였다. 이러한 시스템으로 인해 물리치료사의 도움 없이 환자 혼자 운동이 가능하도록 시스템을 구성하였다. 제안된 시스템과 제어 알고리즘은 실험과 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.58-66
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• 2005

Usual human gait can be modeled as continual impact phenomenon that happens due to the topological change of the kinematic structure of the two feet. The human being adapts his own control algorithm to minimize the ill effect due to the collision with the environment. In order to operate a Humanoid robot like the human being, it is necessary to understand the physics of the impact and to derive an analytical model of the impact. In this paper, specially, we focus on impact analysis of the kicking motion in playing soccer. At the instant of impact, the external impulse exerted on the ball by the foot is an important property. Initially, we introduce the complete external impulse model of the lower-extremity of the human body and analyze the external impulses for several kicking postures of the lower-extremity. Secondly, a trajectory-planning algorithm of a ball, in which the initial velocity and the launch angle of the ball are calculated for a desired trajectory of the ball, will be introduced. The aerodynamic effect such as drag force and lift force is also considered. We carry out numerical simulation and experimentation to verify the effectiveness of the proposed analytical methodology.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.108.4-108
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• 2002

This paper aims to derive a mathematical model of the dynamics of handling tasks in robot fingers which stably grasps and manipulates a rigid object with some dexterity. Firstly, a set of differential equation describing dynamics of the manipulators and object together with geometric constraint of tight area-contacts is formulated by Lagrange's equation. Secondly, problems of controlling both the internal force and the rotation angle of the grasped object under the constraints of tight area-contacts are discussed. The effect of geometric constraints of area-contacts on motion of the overall system is analyzed and a method of computer simulation for differential-algebraic equations of overall...

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

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1585-1591
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• 2011

본 연구에서는 사용자의 손에 장착하여 손의 움직임을 측정하고 힘의 반영이 가능한 새로운 형태의 데이터 글로브(data glove)를 제안한다. 본 연구의 데이터 글로브는 인간의 외골격 구조의 분석이 기반하고 있으며 하나의 손가락 모듈은 4절기구의 조합을 통하여 1자유도로 구동이 되도록 고안되어 있다. 데이터 글로브는 펴기(extension)와 구부리기(flexion)를 할 수 있으며 내전(adduction)/외전(abduction)을 위해서 두 개의 유니버설 관절을 이용한 새로운 metacarpal joint 메커니즘을 고안하였다. 동 데이터 글로브의 유효성을 평가하기 위하여 검지손가락을 위한 구동회로와 센서를 포함한 전체 시스템을 제작하였으며 가상공간에 동적 시뮬레이션을 통해서 나타낸 물체를 조작하는 실험을 수행하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권1호
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• pp.269-274
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• 2015

IT 산업의 발달로 AOI 장비의 보급이 확산되고 있으며, 장비의 사용되는 카메라의 높은 해상도를 요구하고 있다. 높은 해상도를 얻기 위해 카메라의 중량이 증가되고 있으며, 그로 인해 진동변위가 커지게 되어 촬상에 문제가 생기고 제어 또한 어려워지고 있다. 본 연구에서는 유한요소 해석프로그램인 NX/NASTRAN을 이용하여 카메라가 관성에 의한 충격력을 받을 때의 과도응답분석을 해 보았다. 또한 Laser Interferometer 측정 결과와의 상관관계 분석을 통하여 향후 AOI의 구조 개선 시, 유한요소해석으로 설계의 신뢰성을 검증할 수 있도록 하기 위한 해석모델을 개발하였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권2호
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• pp.243-252
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• 2008

It has been reported that long-term exercise on a treadmill (running machine) may cause injury to the joints in a human's lower extremities. Previous works related to analysis of human walking motion are, however, mostly based on clinical statistics and experimental methodology. This paper proposes an analytical methodology. Specifically, this work deals with a comparison of normal walking on the ground and walking on a treadmill in regard to the external and internal impulses exerted on the joints of a human's lower extremities. First, a modeling procedure of impulses, impulse geometry, and impulse measure for the human lower extremity model will be briefly introduced and a new impulse measure for analysis of internal impulse is developed. Based on these analytical tools, we analyze the external and internal impulses through a planar 7-linked human lower extremity model. It is shown through simulation that the human walking on a treadmill exhibits greater internal impulses on the knee and ankle joints of the supporting leg when compared to that on the ground. In order to corroborate the effectiveness of the proposed methodology, a force platform was developed to measure the external impulses exerted on the ground for the cases of the normal walking and walking on the treadmill. It is shown that the experimental results correspond well to the simulation results.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권1호
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• pp.85-94
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• 2022

Recently, consumers who prefer contactless consumption are increasing due to pandemic trends such as Corona 19. This is the driving force for developing the last mile-based logistics ecosystem centered on the online e-commerce market. Lastmile led to the continued development of the logistics industry, but increased the amount of cargo in urban area, and caused social problems such as overcrowding of logistics. The courier service in the logistics base area utilizes the process of visiting the delivery site directly because the courier must precede the loading work of the cargo in the truck for the delivery of the ordered product. Currently, it's carried out as automated logistics equipment such as conveyor belt in unloading or classification stage, but the automation system isn't applied, so the work efficiency is decreasing and the intensity of the courier worker's labor is increased. In particular, small-scale courier workers belonging to the sub-terminal unload at night at underdeveloped facilities outside the city center. Therefore, the productivity of the work is lowered and the risk of safety accidents is exposed, so robot-based loading technology is needed. In this paper, we have derived the top-level concept and requirements of robot-based loading system to increase the flexibility of logistics processing and to ensure the safety of courier drivers. We defined algorithms and motion concepts to increase the cargo loading efficiency of logistics sub-terminals through the requirements of end effector technology, which is important among concepts. Finally, the control technique was proposed to determine and position the load for design input development of the automatic conveyor system.

• 지능정보연구
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• 제17권1호
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• pp.53-69
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• 2011

로봇 자체 또는 로봇에 탑재된 콘텐츠와의 상호작용을 위해 일반적으로 영상 또는 음성 인식 기술이 사용된다. 그러나 영상 음성인식 기술은 아직까지 기술 및 환경 측면에서 해결해야 할 어려움이 존재하며, 실적용을 위해서는 사용자의 협조가 필요한 경우가 많다. 이로 인해 로봇과의 상호작용은 터치스크린 인터페이스를 중심으로 개발되고 있다. 향후 로봇 서비스의 확대 및 다양화를 위해서는 이들 영상 음성 중심의 기존 기술 외에 상호보완적으로 활용이 가능한 인터페이스 기술의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 로봇 인터페이스 활용을 위한 가속도 센서 기반의 제스처 인식 기술의 개발에 대해 소개한다. 본 논문에서는 비교적 어려운 문제인 26개의 영문 알파벳 인식을 기준으로 성능을 평가하고 개발된 기술이 로봇에 적용된 사례를 제시하였다. 향후 가속도 센서가 포함된 다양한 장치들이 개발되고 이들이 로봇의 인터페이스로 사용될 때 현재 터치스크린 중심으로 된 로봇의 인터페이스 및 콘텐츠가 다양한 형태로 확장이 가능할 것으로 기대한다.