산업용으로 다양한 형태의 로봇팔이 사용되고 있으며, 특히, 다품종 소량생산으로 생산방식의 변화가 이루어지면서 산업현장에서 다양하게 사용이 가능한 그리퍼에 대한 중요성이 높아지고 있다. 이러한 중요성에 기반을 두어 본 연구진은 기존에 연성재질의 비선형성을 이용하여 강성을 변화시킬 수 있는 가변강성 메커니즘 그리퍼를 연구하였다. 시제품을 제작하고 실험을 통해 강성의 변화와 그 유용성을 확인하였다. 그러나 세 개의 가변강성 메커니즘을 배치하여 그리퍼를 설계 및 제작함으로써 물체를 파지하는 상황에 따라 파지를 제대로 하지 못하는 현상이 발생하였다. 또한, 그리퍼 간의 균형이 맞지 않아 물체 파지 시에 파지할 물체가 회전하면서 미끄러지는 경우가 드물게 발생하는 문제가 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 새로운 형태의 그리퍼가 필요하게 되었다. 새로운 형태의 그리퍼를 설계하기 위하여 생체모사기술을 적용하였다. 사람의 손바닥과 파리지옥의 움직임을 통해 영감을 얻어 새롭게 가변강성 소프트 로봇 핸드를 설계하였다. 손바닥이 접히는 메커니즘을 가변강성 그리퍼에 장착된 텐던을 당기는 것과 연동하여 파지 성능을 높일 수 있었다. 가변강성 메커니즘에 파리지옥과 손바닥 형태의 메커니즘을 결합하여 파지 안전성을 높인 소프트 로봇 핸드는 기존의 가변강성 메커니즘 그리퍼보다 다양한 형태와 무게를 가진 물체를 안정적으로 파지하였다.
In recent years, the use of robot arms has increased rapidly in both industrial and service applications. Unlike production sites, where only one type of gripper is used for productivity, service sites often use a tool changer to replace fingered grippers or vacuum grippers to cover various objects to be grasped. To this end, a tool changer-based pneumatic grasping system was developed in this study. In order to simultaneously use a positive pressure-based pneumatic gripper and a negative pressure-based vacuum gripper, a small vane pump capable of generating positive and negative pressures depending on the direction of rotation was developed. Experiments with actual prototypes have shown that the pneumatic system based on the developed vane pump can effectively realize both pneumatic grippers and vacuum grippers.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제4권1호
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pp.87-95
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2006
The outlet feeder pipe thinning in a PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor) is caused by a high pressure steam flow inside the pipe, which is a well known degradation mechanism called a FAC (Flow Assisted Corrosion). In order to monitor the degradation, the thickness of the outlet bends close to the exit of the pressure tube should be measured and analyzed at every official overhaul. This paper describes a mobile feeder pipe inspection robot that can minimize the irradiation dose to human workers by automating the measurement process. The robot can move by itself on the feeder pipe by using an inch worm mechanism, which is constructed by two gripper bodies that can fix the robot body on to the pipe, one extendable and contractible actuator, and a rotation actuator connected to the two gripper bodies to move forward and backward, and to rotate in a circumferential direction.
This study proposes a new technique to design and control of robot hand gripper for assembling and disassembling of a machine parts. The motion equation describing dynamics of the manipulators and object together with geometric constraint is formulated by Lagrange-Euler's equation. And the problems of controlling both the grasping force and the rotation angle of the grasped object under the constraints are analyzed. The effect of geometric constraints and a method of computer simulation for overall system is verified. Finally, it is illustrated that even in case of there exists a sensory feedback from sensing data of the rotational angle of the object to command inputs control of joint and this feedback connection from sensing data to control grasping of machinery parts.
A new end-effector has been devised and the problems resulted from using it with SCARA robots are discussed. The end effector has two modules: one composed of two ultrasonic motors and two encoders for controlling each finger, and the other module composed of two ultrasonic motors and two encoders for controlling the wrist. The wrist module adds two degrees of freedom to the SCARA type robot, which generally has four degrees of freedom. With independent finger actuation and touch sensors, the gripper under computer control can feedback information about part size and part presence. Ultrasonic motors with high torque and slow motion characteristics are used. The principle of ultrasonic motors is explained and the servo characteristics of ultrasonic motors are studied. They are controlled by the general motion controller (Hewlett Packard HCTL-1000) which is linked to an IBM-PC AT.
한국농업기계학회 2000년도 THE THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON AGRICULTURAL MACHINERY ENGINEERING. V.II
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pp.313-317
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2000
In this research, a grafting robot with plug in method is used. Plug in method is a method that uses a tapered axis for scion and a tapered hole for stock as processing style of conjugation parts. In the case of handling a grafting seedling, gripping a stem is doing with simple mechanisms of devising to reduce damages to stems. For example, providing cushions between gripper and stem, and fitting a gripper to a stem. Both scions and stocks need cutting, but there is bigger influence for scions than stocks, so problems of cutting scions and special qualities of grippers are necessary to investigate.
The outlet feeder pipe thinning in a PHWR (Pressured Heavy Water Reactor) is caused by high pressure steam flow inside the pipe, which is a well known degradation mechanism called FAC (Flow Assisted Corrosion). In order to monitor the degradation, the thickness of the outlet bends closed to the exit of the pressure tube should be measured and analyzed at every official overhaul. This paper develops an automatic feeder pipe inspection system that can minimize the irradiation dose by automating the measurement process. The robot can move by itself on the feeder pipe by using an inch worm mechanism, which is constructed by two gripper bodies that can fix their body on the pipe and one extendable and retractable body connected the two gripper bodies to move forward and backward.
본 논문은 제품 교체 주기가 비교적 짧고 정기적인 IT 제품의 조립 공정 맞춤형 그리퍼 개념 설계에 관한 내용을 담고 있다. 제조 현장에서 쓰이는 그리퍼는 대부분 1~2 자유도로 간단하게 구성되고 한 번에 다양한 물체가 아닌 정해진 것만 다룬다. 또한 가격이 중요한 비중을 차지한다. 만약 공정에 적합한 그리퍼를 빠르고 쉽게 개발 할 수 있다면 제품 및 공정의 잦은 변경에 따른 자동화의 어려움을 일부 해소할 것으로 기대한다. 연구에 필요한 조립 공정은 재조사의 기밀인 관계로 공정 분석 진행 절차와 방법을 정의하고 기술하였다. 공리적 설계를 이용해 테블릿 PC 조립을 위한 그리퍼의 기능 요구와 설계 파라미터를 도출하였다. 이러한 파라미터를 결정함으로써 그리퍼의 개념 설계가 이루어질 수 있도록 설계 방법을 제안하였다. 타당성 검토를 위해 특정 공정을 선택하고 그리퍼 설계 진행 과정을 예재로 기술하였다. 그리퍼 설계 지침에 관한 연구가 있지만 고려 사항이 너무 일반적이고 아이디어 도출의 자유도가 높은 문제가 있다. 본 논문은 제품 및 자동화 시장이 활성화 된 IT 제품의 조립 공정을 바탕으로 그리퍼의 기능을 정의하였다. 이를 통해 물체를 잡는 것에 그치지 않고 조립 과정을 반영한 설계를 목표로 하였다.
In this paper, we present a new approach based on an elitist genetic algorithm for the task of aligning the position of a robot gripper using CCD cameras. The vision-based control scheme for the task of aligning the gripper with the desired position is implemented by image information. The relationship between the camera space location and the robot joint coordinates is estimated using a camera-space parameter modal that generalizes known manipulator kinematics to accommodate unknown relative camera position and orientation. To find the joint angles of a robot manipulator for reaching the target position in the image space, we apply an elitist genetic algorithm instead of a nonlinear least square error method. Since GA employs parallel search, it has good performance in solving optimization problems. In order to improve convergence speed, the real coding method and geometry constraint conditions are used. Experiments are carried out to exhibit the effectiveness of vision-based control using an elitist genetic algorithm with a real coding method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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