In this paper, we present a new type of spherical robot having two arms. This robot, called KisBot, mechanically consists of three parts, a wheel-shaped body and two rotating semi-spheres. In side of each semi-sphere, there exists an arm which is designed based on slider-crank mechanism for space efficiency. KisBot has hybrid types of driving mode: rolling and wheeling. In the rolling mode, the robot folds its arms through inside of itself and uses them as pendulum, then the robot works like a pendulum-driven robot. In the wheeling mode, two arms are extended from inside of the robot and are contacted to the ground, then the robot works like a one-wheel car. The Robot arms can be used as a brake during rolling mode and add friction to the robot for climbing a slope during wheeling mode. We developed a remote controlled type robot for experiment. It contains two DC motors which are located in the center of each semi-sphere for main propulsion, two RC motors for each arm operation, speed controllers for each semi-sphere, batteries for main power source, and other mechanical components. Experiments for the rolling and wheeling mode verify the hybrid driving ability and efficiency of the our proposed spherical robot.
Bhogadi, Dileep K.;Cho, Hyun-Chan;Kim, Kwang-Sun;Wilson, Sara
한국지능시스템학회:학술대회논문집
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한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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pp.71-74
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2008
The main object of this paper is concentrated on distance control of two robot arms of a humanoid using Fuzzy Logic Controller (FLC) for handling a common object. Serial Link Robot arms are widely used in most significantly in Humanoids serving for older people and also in various industrial applications. A method is proposed here that separates the interconnections between two robot arms so that the resulting model of two arms is decomposed into fuzzy logic based controller. The distance between two end effectors is always kept equal to that of the diameter of an object to be handled, so that the object would not fall down. Mathematical model of this system was obtained to simulate the behavior of serial robotic arms in close loop control before using fuzzy logic controller. Lagrangian equation of motion has been used to obtain the appropriate mathematical model of Robotic arms. The results are shown to provide some improvement over those obtained by more conventional means.
본 논문에서는 바닥작업용 서비스 로봇을 위한 두 팔 매니퓰레이터의 개발 및 제어에 관한 연구를 기술하였다. 6자유도의 매니퓰레이터를 설계하였으며, 그 중 5자유도 매니퓰레이터를 제작하였다. 제작된 매니퓰레이터의 순기구학과 역기구학을 해석하고 시뮬레이션을 수행하여 기구학을 검증하였다. 실제로 역기구학을 바탕으로 로봇 팔을 제작하여 제어하였다. 양팔의 동작 성능을 확인하기 위해 오른쪽 팔과 왼쪽 팔을 각각 따로 제어하여 서로 다른 경로를 추종하는 실험을 수행하였다. 실험결과를 통해 기구학 분석을 검증하였으며, 시스템의 동작 여부를 확인할 수 있었다.
This paper presents the kinematic analysis of two robots, an exoskeleton type master robot and a human like slave robot with two arms. Two robots are designed and built to be equivalent as motion following robots. The operator wears the exoskeleton robot to generate motions, then the slave robot is required to follow after the motion of the master robot. However, different kinematic configuration yields position mismatches of the end-effectors. To synchronize motions of two robots, kinematic analysis of mapping is analyzed. The forward and inverse kinematics have been simulated and the corresponding experiments are also conducted to confirm the proposed mapping analysis.
When a task requires two robot arms to move in a cooperative manner sharing a common workspace, potential collision exists between the two robot arm . In this paper, a novel approach for collision-free trajectory planning along paths of two SCARA-type robot arms is presented. Specifically, in order to describe potential collision between the links of two moving robot arms along the designated paths, an explicit form of "Virtual Obstacle" is adopted, according to which links of one robot arm are made to grow while the other robot arm is forced to shrink as a point on the path. Then, a notion of "Coordination Chart" is introduced to visualize the collision-free relationship of two trajectories.of two trajectories.
In this paper, we are designed a hierachical system controller and builed a robot system for high precision assembly consisting in multi-arms and multi-sensor. For the control of a multi-arms robot system, the robot system are consisted of cell controller, station controller and device. The Operating System of a cell controller is VxWorks for real-time multi-processing. Using by C-language, we are proposed a multi-arms robot control language based a RCCL, and this control language is partially implemented and tested in multi-robot control system.
We developed a robot that has four limbs, each of which has the same kinematic structure and has 6 degrees of freedom. The robot is 600mm high and weighs 4.3kg. The robot can perform walking and manipulating task by using the four limbs selectively. The robot has three walking patterns. The first one is biped walking, which uses two rear limbs as legs and two front limbs as arms. The second one is biped walking with supporting arms, which is basically biped walking but uses two arms as supporting legs for increasing stability of the robot. The last one is quadruped walking, which uses all the four limbs as legs. When a task for the robot is given, the robot approaches the task point by selecting an appropriate walking pattern among three walking patterns and performs the task. The robot has many degrees of freedom and is a redundant system for a three dimensional task. We propose a redundancy resolution method, in which the robot’s translational move to the task point is modeled as a prismatic joint and optimal solutions are obtained by optimizing some performance criteria. Several simulations are performed for the validity of the proposed method.
A real-time collision-free trajectory control method for dual arm robot system is proposed. The proposed method is composed of two stages; one is to calculate the minimum distance between two robot arms and the other is to control the trajectories of the robots to ensure collision-free motions. The calculation of minimum distance between two robots is, also, composed of two steps. To reduce the calculation time, we, first, apply a simple modeling technique to the robots arms and determine the interested part of the robot arms. Next, we apply more precise modeling techniques for the part to calculate the minimum distance. Simulation results show that the whole algorithm runs within 0.05 second using Pentium 100MHz PC.
In this paper we outline an approach for the collision-free trajectory planning of two robot arms which are modeled as connected line segments. A new approach to determine the collision between two robot arms and the boundary of the collision region in the coordination space is proposed. The coordination curve may then be chosen to avoid the collision region. For minimum time trajectory, time is assigned to this curve by dynamic time scaling under constraints such as maximum torque or maximum angular velocity of each actuator. A comparison of the proposed method and the graphical method of determining the collision region is also included. Finally, as an example, some simulation results for two SCARA type robots are presented.
A master-slave system is proposed as a teaching device for a dual arm robot. The slave robots are remotely controlled by two delta-type master arms. In order to help the operator to observe the target object from the desired position and desired direction, cameras are mounted on a specialized manipulator, Movements of two slave arms are coordinated with that of the cameras. Due to this coordinated movements, the operator needs not to care the geometrical relation between the cameras and the slave robots.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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