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바닥작업이 가능한 양팔 서비스 로봇의 기구학 설계, 제작 및 제어
배영걸,정슬,Bae, Yeong Geol,Jung, Seul 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.49 No.11
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 implementation and control of two arms of an indoor service robot for floor tasks. The robot arms are designed to have 6 degrees-of-freedom (DOF), but actually built to have 5 DOF. Forward and inverse kinematics of two arms are analyzed and simulated to confirm the kinematic analysis. Two arms are actually controlled based on the inverse kinematics. The right and left arms are separately controlled to follow different trajectories in order to make sure the functionality of both arms. Experimental studies are conducted to confirm the kinematic analysis and proper operation of two arms.
가속도 센서기반의 변형된 외란 관측기를 이용한 로봇 매니퓰레이터의 위치 제어의 보상
배영걸(Yeong-Geol Bae),정슬(Seul Jung) 제어로봇시스템학회 2013 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.19 No.5
This paper presents a modified disturbance observer (MDOB) for controlling two arms of a manipulator designed for a home service robot. The MDOB is slightly different from the original DOB in that it uses an accelerometer to measure acceleration of the robot arm. Then it uses the acceleration to estimate the disturbance to cancel out in the control loop. Relying on the acceleration information of the robot arm, a partial model-based control structure is formed. Experimental studies of position control of 2 DOF robot arm are conducted to evaluate the performance of the proposed position control by an MDOB method.
원격제어 시스템의 종로봇인 이동 로봇의 제작과 힘 추종 제어 구현
배영걸(Yeong Geol Bae),최호진(Ho-Jin Choi),정슬(Seul Jung) 제어로봇시스템학회 2010 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.16 No.7
In this paper, an implementation of force control for a slave mobile robot in tele-operation environment is presented. A mobile robot is built to have a force control capability with a force sensor and tested for force tracking control performances. Both position and contact force are regulated by a PID based hybrid control method and the impedance force control method. To minimize accumulated errors due to the adaptive impedance force control method, the novel force control method with a weighted function is proposed. Experimental studies of regulating contact forces for different control algorithms are tested and their performances are compared.
배영걸(Yeong Geol Bae),정슬(Seul Jung) 한국지능시스템학회 2013 한국지능시스템학회논문지 Vol.23 No.2
본 논문은 가사지원 한국형 서비스 로봇의 설계 및 작업공간의 분석에 대해 기술하였다. 한국형 서비스 로봇의 주안점은 바닥작업에 용이하도록 로봇을 설계하는 것이다. 로봇 팔의 길이도 바닥 작업에 용이 하도록 설계하였으며, 그에 따른 작업 공간을 분석하였다. 로봇 설계에 있어서도 매니퓰레이션 작업 영역의 확장을 위해 어깨와 허리에 높이 조절이 가능한 메커니즘과 슬라이딩 메커니즘 등을 적용하였다. 매니퓰레이터를 설계하고 및 제작하였으며, 제작된 매니퓰레이션 시스템의 작업 공간을 분석하였다. 실제로 로봇의 바닥잡업실험을 수행하였다. This paper presents design and workspace analysis of a Korean home service robot. The robot is designed with specific needs of floor-task applications suitable for Korean life style. Shoulder and waist of the robot are adjusted by sliding mechanism to increase the workspace of the robot arms. Manipulators are designed and built and their workspaces are analyzed. Experimental studies of the robot for cleaning the floor are conducted.
바닥작업이 가능한 양팔 서비스 로봇의 기구학 설계, 제작 및 제어
배영걸(Yeong Geol Bae),정슬(Seul Jung) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.3
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 동작성능을 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 implementation and control of two arms of an indoor service robot for floor tasks. The robot arms are designed to have 6 degrees-of-freedom (DOF), but actually built to have 5 DOF. Forward and inverse kinematics of two arms are analyzed and simulated to confirm the kinematic analysis. Two arms are actually controlled based on the inverse kinematics. The right and left arms are separately controlled to follow different trajectories in order to make sure the functionality of both arms. Experimental studies are conducted to confirm the kinematic analysis and proper operation of two arms.
선형 작업 영역 확장 구조를 가진 두 바퀴 구동 모바일 로봇에 대한 연구
배영걸(Yeong-Geol Bae),정슬(Seul Jung) 제어로봇시스템학회 2015 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.21 No.4
This paper presents a two-wheel balancing mobile robot with linear workspace extension structures. The two-wheel mobile robot has two linear motions at the waist and shoulder to have extended workspace. The linear motion of the waist and shoulder provides some structural advantages. A dynamic equation of the simplified robot system is derived. Simulation studies of the position control of the robot system are performed based on the dynamic equations. The dynamic relationship between a two-wheel mobile system and linear extension mechanism is observed by simulation studies.
직렬ㆍ병렬 혼합구조의 휴머노이드 상체로봇의 기구학 해석 및 움직임 구현
배영걸(Yeong Geol Bae),정슬(Seul Jung) 제어로봇시스템학회 2009 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.15 No.9
This article presents a combined structure of serial and parallel mechanisms for a humanoid robot. The 3 DOF parallel structure is designed and added to the waist of the humanoid robot arm to give flexible bending and rotating motions. Forward and inverse kinematics of a serial and parallel robot have been analyzed to generate motions. Simulation studies of verifying kinematics solutions of the parallel robot have been done. Experimental studies of mimicking shake-hands motion have been conducted to show the feasibility and usability of the combined structure.
로봇 매니퓰레이터의 가속도 기반 외란관측제어를 위한 저가용 가속도 센서 보정 방법
배영걸(Yeong-Geol Bae),정슬(Seul Jung) 제어로봇시스템학회 2014 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.20 No.6
This paper presents a compensation method for an accelerometer to measure acceleration data accurately when a robot manipulator moves slowly. Although the accelerometer works fine under the fast movement of a robot manipulator, low cost accelerometers provide relatively inaccurate acceleration data under slow movements. In order to correct the error of the sensor data in the slow motion, correction factors are obtained experimentally. Then those corrected data are used for the disturbance observer. Experimental studies of the position control of a robot manipulator are conducted by applying the DOB (Disturbance Observer) control using corrected acceleration data.