• 제목/요약/키워드: robot gripper

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그리핑 성능 향상을 위한 가변강성 소프트 로봇 핸드 개발 (Development of Variable Stiffness Soft Robot Hand for Improving Gripping Performance)

  • 함기범;전종균;박용재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.47-53
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    • 2018
  • 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.

단일 펌프를 이용하여 공압 그리퍼와 진공 그리퍼의 동시 구현이 가능한 그리핑 시스템의 개발 (A Gripping System Capable of Simultaneous Implementation of Pneumatic Gripper and Vacuum Gripper Using a Single Pump)

  • 홍태화;송재복
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.456-462
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    • 2023
  • 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.

Feeder Pipe Inspection Robot with an Inch-Worm Mechanism Using Pneumatic Actuators

  • Choi, Chang-Hwan;Jung, Seung-Ho;Kim, Seung-Ho
    • 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.

기계 부품의 조립분해 작업을 위한 로봇핸드 그리퍼 설계 및 견실제어에 관한 연구 (A Study on Robot Hand Gripper Design and Robust Control for Assembly and Disassembly Task of Machine Parts)

  • 정규현;신기수;노연국;문병갑;윤병석;배호영;김민성;한성현
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.299-305
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    • 2017
  • 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.

SCARA robot를 위한 4자유도 end-effector 개발 (Four degrees of freedom robot gripper for assembly robots)

  • 오세훈
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.511-516
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    • 1991
  • 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.

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HANDLING MECHANISM IN GRAFTING ROBOT

  • Kajikawa, T.;Nishiura, Y.
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 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.

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자율 주행형 급수 배관 검사 (An automatic motorized feeder pipe inspection robot)

  • 최창환;전풍우;최용제;정승호;김승호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.816-821
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    • 2004
  • 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.

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IT 제품의 조립 공정 맞춤형 그리퍼 개념 설계에 관한 연구 (A Study on Concept Design of Customized Gripper for Assembly Process of IT Products)

  • 김현국;황순웅;안보영;허준형;최윤성;신규식;한장수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.644-652
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    • 2018
  • 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.

엘리트 유전 알고리즘을 이용한 비젼 기반 로봇의 위치 제어 (Vision Based Position Control of a Robot Manipulator Using an Elitist Genetic Algorithm)

  • 박광호;김동준;기석호;기창두
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.119-126
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    • 2002
  • 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.