• 제목/요약/키워드: computed torque control

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로봇 매니퓰레이터의 불확실성 보상을 위한 퍼지­-뉴로 제어 (A Fuzzy-Neural Control for Uncertainty Compensation of Robot Manipulator)

  • 박세준;양승혁;황문구;양태규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1759-1766
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    • 2003
  • 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 궤적 추종 제어에 관한 연구를 위하여 뉴로­퍼지 제어기를 제안하였다. 궤적 추종 제어기를 설계할 경우, 주로 이용되는 효과적인 방법은 토크 계산 제어 방식이다. 그러나, 로봇 매니퓰레이터에 의한 불확실성 문제로 인하여 토크 계산 제어 방식만으로는 좋은 제적 추종 성능을 얻을 수가 없다. 그러므로, 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터에서 발생한 불확실성을 보상하기 위하여 제안된 뉴로­퍼지 제어기를 이용하였다. 뉴로­퍼지 제어기에서의 퍼지 규칙의 수를 49개로 설정하였으며, 2관절 로봇 매니퓰레이터를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제어기의 효율성을 입증하였다. 그 결과. 제안된 뉴로­퍼지 제어기의 출력이 로봇 매니퓰레이터에서 발생한 불확실성을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

태권도 품새 우수·비 우수선수 간 학다리서기의 균형성 비교 (Comparisons between Skilled and Less-Skilled Players' Balance in Hakdariseogi)

  • 류지선;류시현;박상균;윤석훈
    • 한국운동역학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.55-63
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    • 2012
  • The purpose of this study was to investigate the balance differences between skilled players and less-skilled players during Hakdariseogi motion of Keumgang Poomsae in Taekwondo. To achieve the study goal, total of 10 Taekwondo athletes; 5 skilled players(S, body mass: $67.0{\pm}5.7$ kg, height: $174.0{\pm}4.8$ cm, age: $20.0{\pm}2.0$ yrs) and 5 less-skilled players(LS, body mass: $73.0{\pm}4.9$ kg, height: $176.4{\pm}6.1$ cm, age: $20.8{\pm}1.3$ yrs) participated in this study. A three-dimensional motion analysis with 8 infrared cameras and one force plate whose sampling frequency as 30 Hz and 300 Hz, respectively, were performed. Participants' motion were divided into three phases which were preparation phase(P1), performing phase(P2) and maintaining phase(P3). The range and velocities of COP, the range and RMS of ground reaction torque and displacement between COM and center of BOS of each phase were computed. In this study, at P1 and P3 which were double and single stance, respectively, the range and M-L velocities of COP revealed significantly higher in LS compared with those of S(p<.05). At P2 which was single stance, LS indicated significantly higher in range of COP and ground reaction torque, and M-L velocities of COP than those of S(p<.05). The significantly shorter displacement between COM and center of BOS, however, was found in LS compared with that of S(p<.05). The results from our study indicated that S revealed more stable performance and a better posture control ability during performing Hakdariseogi motion.

자세제어 추력기 배기가스에 의한 태양전지판의 동적 영향 분석 (Dynamic Effects Analysis on a Solar Array Due to Attitude Control Thruster Plume)

  • 채종원;한조영;전형열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.799-804
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 인공위성의 자세제어 추력기 배기가스가 태양전지판에 충돌하여 생기는 동적 영향인 교란력과 교란토크를 분석하는 것이다. 두 개의 매개변수인 태양전지판과 추력기 사이의 거리와 추력기의 경사각을 사용하는 Sweep Analysis를 실시하여 교란력과 교란토크 원(原)데이터베이스를 만들었다. 이 데이터베이스를 기반으로 이 두 개의 매개변수에 의해 달라지는 교란력과 교란토크의 특성을 기술하는 3차 다항 근사식을 만들고, 각 태양전지판의 각(角)위치에 대해 근사식의 계수들을 최종 결과로서 얻는다. 이 결과들은 자세제어계의 입력 자료로서 사용되어 추력기 배치 최적화에 사용된다. 정지궤도복합위성의 후보 태양전지판 두 종류에 이 분석을 적용하여, 교란력과 교란토크 결과를 비교 분석하였다.

유전자 알고리즘을 이용한 이족보행 로봇의 계단 보행 (Trajectory Optimization for Biped Robots Walking Up-and-Down Stairs based on Genetic Algorithms)

  • 전권수;권오흥;박종현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.75-82
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    • 2006
  • In this paper, we propose an optimal trajectory for biped robots to move up-and-down stairs using a genetic algorithm and a computed-torque control for biped robots to be dynamically stable. First, a Real-Coded Genetic Algorithm (RCGA) which of operators are composed of reproduction, crossover and mutation is used to minimize the total energy. Constraints are divided into equalities and inequalities: Equality constraints consist of a position condition at the start and end of a step period and repeatability conditions related to each joint angle and angular velocity. Inequality constraints include collision avoidance conditions of a swing leg at the face and edge of a stair, knee joint conditions with respect to the avoidance of the kinematic singularity, and the zero moment point condition with respect to the stability into the going direction. In order to approximate a gait, each joint angle trajectory is defined as a 4-th order polynomial of which coefficients are chromosomes. The effectiveness of the proposed optimal trajectory is shown in computer simulations with a 6-dof biped robot that consists of seven links in the sagittal plane. The trajectory is more efficient than that generated by the modified GCIPM. And various trajectories generated by the proposed GA method are analyzed in a viewpoint of the consumption energy: walking on even ground, ascending stairs, and descending stairs.

등치선도를 이용한 모터와 전자 변속기 통합 효율 분석 (Analysis of Combined Motor and Electronic Speed Control Efficiency Using Contour Plots )

  • 이석환;황현수;남홍수;이학태
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.214-220
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    • 2023
  • 모터와 ESC (Electronic Speed Control)는 높은 효율을 유지할 수 있는 회전 속도 및 토크의 범위가 존재하기 때문에, 효율적인 시스템 설계를 위해서는 이 범위를 파악하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 먼저 측정 장비 대한 정확성을 프로펠러 측정 데이터와 비교 분석하여 검증하였다. 다음으로, 넓은 회전 속도 범위에서의 정적 측정을 통해 각 프로펠러에 대한 통합 효율을 측정하고, 이를 다수의 프로펠러에서 반복하여 얻은 데이터를 이용하여 효율 등치선도를 도출하였다. 측정된 모터-ESC 통합 효율은 단순한 모터 모델로 도출한 모터 자체의 효율과 비교할 때 상당한 차이가 있음을 확인하였고, 또한 동일한 모터라도 ESC에 따라 달라지는 효율의 차이를 분석하였다. 본 연구를 통해 도출한 모터-ESC 통합 효율 등치선도는 추진 효율이 중요한 항공기의 전기 추진 시스템을 설계하고 최적화하는 데에 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

이동형 차량용 무인사격시스템의 외란 제거 및 자세 제어 (Disturbance Rejection and Attitude Control of the Unmanned Firing System of the Mobile Vehicle)

  • 장유신;계중읍
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권3호
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    • pp.64-69
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    • 2007
  • 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응되며, 이러한 시스템은 운용환경 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 제거해야 요구하는 위치 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 외란에 의한 로봇의 자세 제어는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학적 특성을 알아야 하며, 구현하기가 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하여 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 등에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 PMSM 모터 모델 시뮬링크 블록을 구성하여 외란 관측기 제어 알고리즘을 모터 실험 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하고 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

Type of tooth movement during en masse retraction of the maxillary anterior teeth using labial versus lingual biocreative therapy in adults: A randomized clinical trial

  • Sadek, Mais M.;Sabet, Noha E.;Hassan, Islam T.
    • 대한치과교정학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.381-392
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    • 2019
  • Objective: The objective of this two-arm parallel trial was to compare the type of tooth movement during en masse retraction of the maxillary anterior teeth using labial versus lingual biocreative therapy. Methods: Twenty-eight subjects were randomized in a 1 : 1 ratio to either the labial or lingual group. En masse anterior retraction was performed using labial biocreative therapy in group A and lingual biocreative therapy in group B. Cone beam computed tomography scans were taken before and after retraction and the primary outcome was the type of tooth movement during anterior retraction. Data were analyzed using paired t-tests for comparisons within each group and independent-sample t-test for comparison of the mean treatment changes between the two groups. Results: Significant differences were found between the two groups in relation to the type of tooth movement (labiolingual inclination of the central incisor; mean difference, $5.85{\pm}1.85^{\circ}$). The canine showed significant distal tipping in the lingual group (mean difference, $6.98{\pm}1.25^{\circ}$). The canine was significantly more intruded in the lingual group (mean difference, $1.67{\pm}0.49mm$). Good anchorage control and significant soft tissue changes occurred in both groups. No serious adverse effects were detected. Conclusions: With a 10-mm retraction hook, the labial biocreative technique with the reverse curve overlay provided anterior retraction with good torque control, while in the lingual group, anterior retraction occurred with controlled tipping movement with significant distal tipping and intrusion of the canine (trial registration: The trial was registered at ClinicalTrials.gov [NCT03239275]).

Evaluation of Osseointegration around Tibial Implants in Rats by Ibandronate-Treated Nanotubular Ti-32Nb-5Zr Alloy

  • Nepal, Manoj;Li, Liang;Bae, Tae Sung;Kim, Byung Il;Soh, Yunjo
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제22권6호
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    • pp.563-569
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    • 2014
  • Materials with differing surfaces have been developed for clinical implant therapy in dentistry and orthopedics. This study was designed to evaluate bone response to titanium alloy containing Ti-32Nb-5Zr with nanostructure, anodic oxidation, heat treatment, and ibandronate coating. Rats were randomly assigned to two groups for implantation of titanium alloy (untreated) as the control group and titanium alloy group coated with ibandronate as the experimental group. Then, the implants were inserted in both tibiae of the rats for four weeks. After implantation, bone implant interface, trabecular microstructure, mechanical fixation was evaluated by histology, micro-computed tomography (${\mu}CT$) and the push-out test, respectively. We found that the anodized, heat-treated and ibandronate-coated titanium alloy triggered pronounced bone implant integration and early bone formation. Ibandronate-coated implants showed elevated values for removal torque and a higher level of BV/TV, trabecular thickness and separation upon analysis with ${\mu}CT$ and mechanical testing. Similarly, higher bone contact and a larger percentage bone area were observed via histology compared to untreated alloy. Furthermore, well coating of ibandronate with alloy was observed by vitro releasing experiment. Our study provided evidences that the coating of bisphosphonate onto the anodized and heat-treated nanostructure of titanium alloy had a positive effect on implant fixation.