Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제8권2호
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pp.75-86
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2004
In this study, a recursive algorithm for generating the equations of motion of a chain of rigid rods is presented. The methods rests upon the idea of replacing the rigid body by a dynamically equivalent constrained system of particles. The concepts of linear and angular momentums are used to generate the rigid body equations of motion without either introducing any rotational coordinates or the corresponding transformation matrices. For open-chain, the equations of motion are generated recursively along the serial chains. For closed-chain, the system is transformed to open-chain by cutting suitable kinematic joints with the addition of cut-joints kinematic constraints. An example of a closed-chain of rigid rods is chosen to demonstrate the generality and simplicity of the proposed method.
This paper extends and enhances the existing inverse kinematics technique using the concept of motion characteristic capturing. Motion characteristic capturing is not about measuring motion by tracking body points. Instead, it starts from pre-measured motion data, extracts the motion characteristics, and applies them in animating other bodies. The resulting motion resembles the originally measured one in spite of arbitrary dimensional differences between the bodies. Motion characteristics capturing is a new principle in kinematic motion generalization to process measurements and generate realistic animation of human being or other living creatures.
본 연구에서는 앞의 여러 연구자들이 시도한 3차원 연쇄기구의 운동해석법을 비교 검토하고, 이중 기호방정식을 이용하여 3차원 연쇄기구의 운동해석을 일반화 하고져 한다. 또 품질향상, 대량생산(mass production) 및 생산가 절하를 위해 만족시키기 위해, 기본해석모델인2차원 연쇄기구에서 3차원연쇄기구로 정밀화 하면서, 가능한 모든 3차원 연쇄기구의 복잡화 되고 있는 현대 기계의 운동요구를 만족시키기 위해, 기본해석모델인 2차원 연쇄기구에서 3차원연쇄기구로 정밀화 하면서, 가능한 모든 3차원 연쇄기구의 운동을 해석 하기 위한 일반해석법을 개발하므로써 해석을 일반화 시키고, 그것을 컴퓨터로 시뮬레이션하여 운동해석을 신빙성있고 신속하게 수행토록 하며, 컴퓨터 결과를 실제모형 즉 구면 4-R 연쇄기구, R-S-S-R 기구 및 3C-R 기구등을 제작하여,실제결과와 비교 검토하므로써 개발된 일반운동해석법의 타당성을 실험적으로 입증 비교 검토하므로써 일반운동해석법의 타당성을 실험적으로 입증하려 한다.
제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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pp.77-82
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1996
This paper is concerned with how to utilize kinematic redundancy to reconstruct the inverse kinematic solution which is not attainable due to hardware limitations. By analyzing the error due to hardware limitations, we are to show that the recoverability of limitation reduces to the solvability of a reconstruction equation under the feasibility condition. It will be next shown that the reconstruction equation is solvable if the configuration is not a joint-limit singularity. The reconstruction method will be proposed based on the geometrical analysis of recoverability of hardware limitations. The method has the feature that no task motion error is induced by the hardware limitations while minimizing a possible null motion error, under the recoverability assumed.
This paper proposed a kinematic modeling methodlogy and feedback control system based on kinematics for 2 degrees of freedom of 4-wheeled mobile robot. We assigned coordinate systems to specify the transformation matirx and write the kinematic equation of motion. We derived the actuated inverse and sensed forwared solution for the calculation of actual robot orientation and the desired robot orientation. It is the most significant error and has the largest impact on the motion accuracy. To calculate the WMR position in real time, we introduced the dead-reckoning algorithm and composed two feedback control system that is based on kinematics. Through the simulation result, we compare with the ffedback control system for position control.
General wheel mark in mono-crystalline silicon wafer finding is able to be expected because it depends on radius ratio and angular velocity ratio of wafer and wheel. The pattern is predominantly determined by the contour of abrasive grits resulting from a relative motion. Although such a wheel mark is made uniform pattern if the process parameters are fixed, sub-surface defect is expected to be distributed non-uniformly because of characteristic of mono-crystalline silicon wafer that has diamond cubic crystal. Consequently it is considered that this phenomenon affects the following process. This paper focused on kinematic analysis of wafer grinding process and simulation program was developed to verify the effect of process variables on wheel mark. And finally, we were able to predict sub-surface defect distribution that considered characteristic of mono-crystalline silicon wafer
In this paper, we have treated the modeling and development of three degree of freedom parallel manipulator for micromotion based on the Stewart platform type parallel structure. the kinematic modeling was derived from the relation between base coordinate and platform anr the dynamic modeling was from the method of Kinematic Influence Coefficients(KIC) and transferring of the generalized coordinates. Using this method, we presented the method to choose the actuator and joint by investigating the actuating forces needed when the manipulator moves along the given trajectory. In the end, the prototype manipulator was developmented and evaluated.
Algorithmic or kinematic singularities are inevitably a introduced if optimality criteria or augmented kinematic equations are used to resolve the redundancy of almost any manipulator with rotary joints. In this paper, a sufficient condition for a singularity-free optimal solution of the kinematic control of a redundant manipulator is derived and, specifically, algorithmic singularities are analyzed for optimality-based methods. A singularity-free space (SFS) to characterize the performance of a secondary task for a redundant manipulator using the sufficient condition for a redundant manipulator is defined. The SFS is a set of regions classified by the loci of configurations satisfying the inflection condition for manipulability measure in the Configuration space. Using SFS, the topological property of the Configuration space and the invertible workspace without singularities are analyzed.
This paper reports a kinematic analysis and experimental results for the polishing process of G7 LCD glass. A kinematic analysis for the relative motion of the upper plate and lower plate has been done and computer simulation has been programmed. A series of polishing experiments has also been carried out and compared with analytical data. The experimental results agreed well with analytical ones. The experimental results indicate that the polishing removal is proportional to the relative speed and pressure.
Human can generate various posture and motion with nearly 350 muscle pairs. From the viewpoint of mechanisms, the human skeleton mechanism represents great kinematic and dynamical complexity. Physical and behavioral fidelity of human motion requires dynamically accurate modeling and controling. This paper describes a mathematical modeling, and dynamic simulation of human body. The human dynamic model is simplified as a rigid body consisting of 18 actuated degrees of freedom for the real time computation. Complex kinematic chain of human body is partitioned as 6 serial kinematic chains that is, left arm, right arm, support leg, free leg, body, and head. Modeling is developed based on Newton-Euler formulation. The validity of proposed dynamic model, which represents mathematically high order differential equation, is verified through the dynamic simulation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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