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신경회로망 예측제어에 의한 Transfer Crane의 ATCS개발에 관한 연구
손동섭,이진우,이영진,이권순,Sohn, Dong-Seop,Lee, Jin-Woo,Lee, Young-Jin,Lee, Kwon-Soon 한국항해항만학회 2002 한국항해항만학회지 Vol.26 No.5
최근에, 자동화 크레인 제어 시스템은 빠른 속도와 신속한 수송이 요구되어 지고 있다. 따라서, 컨테이너가 초기좌표에서 최종좌표로 이동될 때 컨테이너 경로는 최소시간에 흔들림 없이 설계되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 최종 좌표까지 이동에서 충돌을 피하기 위하여 충돌방지 경로를 계산하였다. 그리고, 정확한 주행 제어를 위해서 신경회로망 예측 PID제어기를 구성하였다. 제안된 예측제어 시스템은 PID 파라미터를 생산하기 위하여 신경회로망 예측기, PID 제어기 그리고 신경회로망 자기 동조기로 구성하였다 크레인 시스템을 통한 시뮬레이션 분석에서 다른 기존의 제어기들 보다 우수한 제어 수행을 증명하였다. Recently, an automatic crane control system is required with high speed and rapid transportation. Therefore, when container is transferred from th intial coordinate to the finial coordinate, the container paths should be built in terms of the least time and no swing. So in this paper, we calculated the anti-collision path for avoiding collision in its movement to the finial coordinate. And we constructed the neural network predictive PID (NNPPID) controller to control the precise navigation. The proposed predictive control system is composed of the neural network predictor, PID controller, neural network self-tuner which yields parameters of PID. Analyzed crane system through simulation, and proved excellency of control performance than other conventional controllers.
신체 약자를 위한 자립형 생활 지원 서비스로봇의 가변형 시트 동작 상태에 따른 동역학 해석 및 구동 엑츄에이터 사양 도출
박창형(ChangHyung Park),손동섭(Dong-Seop Sohn),김민규(Min-Gyu Kim),임정학(JeongHak Lim),김경호(KyoungHo Kim) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.8
최근, 고령인구 증가의 영향으로 신체 약자를 돌보기 위한 생활지원기기와 돌봄 로봇에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다. 하지만, 현재 국내 기술은 기초 기술 개발 단계에 있어 관련 제품을 다량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 또한 기기 및 로봇의 오작동으로 인해 다수의 안전사고를 일으킬 위험을 내재하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 신체약자를 위한 자립형 생활 지원 서비스로봇 개발에 착수하였다. 특히, 본 논문에서는 자세 변환 로봇의 재원과 구동 범위를 정의하고, 70세 이상 성인 남성의 평균 데이터를 바탕으로 인체 더미를 모델링 하였으며, 이를 적용하여 동역학 해석을 수행한 내용을 작성하였다. 동역학 해석 시 사용자의 위험성이 가장 큰 기립 자세에 필요한 각 메커니즘을 설정하였고, 각 메커니즘 별 개념 분석 후 강제 모션을 부가하여 엑츄에이터 출력을 분석하였다.
감정 인식 피부 개발을 위한 배합비에 따른 전도성 유연 폼의 기계적 특성 연구
한종부(Jong-Boo Han),이종일(Jongil Lee),곽동기(Dong-Gi Gwak),엄기현(Kihyeon Eom),손동섭(Dong-Seop Sohn),서갑호(Kap-Ho Seo),이준우(Joonwoo Lee) 대한기계학회 2020 大韓機械學會論文集A Vol.44 No.6
본 연구는 사용자의 상태를 인식하기 위하여 로봇의 감정 인식 피부를 위한 유연 소재 기반의 센서 개발을 목표로 하고 있다. 로봇에 부착될 감정 인식 피부는 일반적으로 로봇의 모션에 방해되지 않는 강성과 경도를 가지도록 설계되어야 한다. 그리고 제작되는 센서는 제작의 용이성과 재현성이 유지되어야만 한다. 본 논문에서는 전도성 유연 폼의 제작 파라미터에 따른 기계적 특성을 분석하고, 감정 인식 피부의 적용을 위한 분석을 수행하였다. 이를 위해서 전도성 유연 폼의 제작 과정을 자세하게 설명하였고, ASTM D412에 의한 유전체 재료와 이의 배합 비율에 따른 기계적 특성 시험을 수행하였다. This study aimed to develop flexible material-based sensors for the emotional skin of robots to recognize user"s condition. An emotion perception skin (EPES) with sufficient stiffness and hardness was designed to be attached to the robot. Thus, it will not normally interfere with the robot"s motion. The sensors to be manufactured must include characteristics such as ease and reproducibility of fabrication. In this paper, the mechanical properties related to the fabrication parameters of conductive flexible foam are analyzed. They are also evaluated in terms of the application to EPES. To this end, the fabrication process of conductive flexible foam is thoroughly described. Tests of mechanical properties were conducted according to dielectric materials and their compounding ratio by ASTM D412.
웨어러블 슈트의 소프트 액추에이터를 위한 공압 분배기 개발
구재완(Jaewan Koo),한종부(Jong-Boo Han),이석재(Seokjae Lee),곽동기(Dong-Gi Gwak),함제훈(Jehun Hahm),손동섭(Dong-Seop Sohn),서갑호(Kap-Ho Seo) 제어로봇시스템학회 2020 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.26 No.7
With an aging society, research into wearable suits to support the elderly is actively being conducted. While these suits can use various driving methods, such as motors, pneumatics, and wires, many researchers prefer pneumatic-based soft actuators due to their high degree of safety and low weight. However, the use of a valve in these actuators is essential and requires high-precision control techniques and periodic replacement. To solve this problem, this paper proposes a low-cost pneumatic distributor design for pneumatic-based soft actuators. The advantage of the proposed pneumatic distributor is that it can be easily controlled by continuously adjusting the rotation speed according to the walking cycle of an elderly person. In addition, it is easy to design a pneumatic distributor suitable for the walking characteristics of the elderly, and costs can be kept low by utilizing a 3D printer for fabrication. In order to verify the final design, an experimental environment is constructed and the effectiveness of the distributer is analyzed through pneumatic measurement.
소프트 웨어러블 슈트용 액추에이터의 토크 전달 향상을 위한 기능적 설계 연구
이종일(Jong-Il Lee),구재완(Jaewan Koo),박민로(Min-Ro Park),함제훈(Jehun Hahm),손동섭(Dong-Seop Sohn),서갑호(Kap-Ho Seo) 제어로봇시스템학회 2021 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.27 No.3
This paper proposes a functional design to improve the torque transmission of a wearable suit for walking assistance. The proposed functional design includes a soft actuator, lower-limb support module, and their fastening method. First, the features and functions of the soft actuator and lower-limb support module are described. In addition, according to the elasticity of the fixed band and the relative positions of the fixed band, soft actuator, and lower-limb support module, a fastening method to maximize the torque transmission performance was determined experimentally. Thus, an optimal fastening method was derived, and the functional design of a soft wearable suit applying this method was developed.
독립 구동형 다중 공기패드 기반 욕창 예방 매트리스 구조 연구
양견모(Kyon-Mo Yang),박민로(Min-Ro Park),구재완(Jaewan Koo),이종일(Jong-il Lee),곽동기(Donggi Gwak),이석재(Seokjae Lee),손동섭(Dong-Seop Sohn),김민규(Min-Gyu Kim),서갑호(Kap-Ho Seo) 제어로봇시스템학회 2021 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.27 No.10
This study examined the structure of an independently actuated multi-air pad mattress for preventing pressure ulcers, owing to lower body pressure, in specific locations of the body where pressure sores can occur. The contributions of this study are as follows: 1) The parameters were derived and simulations were performed to design air pad units of different sizes with similar heights. 2) The mattress was manufactured by examining the bending of the folding bed, with 36 air pads and three different sizes. 3) Each air pad was independently controlled to inflate, contract, and retain to reduce the pressure on specific body positions. 4) Finally, using the fabricated prototype, the proposed designs were experimentally verified.