웨어러블 조작기 기반 유압 구동 6축 다관절 작업기의 실시간 시뮬레이션
저자
차영택(Young Taek Cha) ; 이연호(Yeon Ho Lee) ; 김정구(Jung Gu Kim) ; 최성준(Sung Jun Choi)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
8-8(1쪽)
제공처
웨어러블 조작기로 조정되는 다관절 작업기의 경우, 운전자가 작업기의 제어 루프(Loop) 안에 있는 Human-In-The-Loop 형태의 제어 방식을 취하고 있기 때문에, 작업 대상물과 작업기의 동작에 대한 운전자의 반응은 웨어러블 조작기 및 작업기의 기구 구성과 적용된 제어기의 성능에 따라 달라진다. 이러한 운전자의 조작과 반응을 시스템 설계단계에서부터 반영하기 위해서는, 운전자와 실시간으로 상호작용할 수 있는 시스템 시뮬레이션이 적용되어야 한다. 하지만, 유압 구동계를 가지고 있는 다관절의 경우, 유압 구동계의 시스템 시뮬레이션이 수치적으로 스티프(Stiff)하므로, 실시간 시뮬레이션에 적합한 수치해석기법의 적용과 유압회로의 간략화 및 유압 파라미터의 튜닝이 필요하다. 그러한 측면에서, 본 논문에서는 유압 구동계가 적용된 6축 다관절 작업기에 대한 실시간 시뮬레이션 방안을 제안하였으며, 가상 환경상에서 몇가지 작업을 수행함으로써, 실시간성을 평가하였다. 또한, 각 관절의 단독 동작과 복합 동작에 대해 시험결과와 비교함으로서, 제안된 실시간 시뮬레이션 방안의 타당성을 평가하였다.
더보기In the case of a multi-joint manipulator controlled by a wearable joystick, since the driver takes a human-in-the-loop type control method within the multi-joint manipulator’s control loop, the drivers reaction to the work object and the operation of the work machine depends on the mechanical configuration and the applied controllers performance. In order to reflect the drivers manipulation and reaction from the system design stage, a system simulation capable of interacting with the driver in real-time must be applied. However, in the case of a multi-joint having a hydraulic drive system since the system simulation of the hydraulic drive system is numerically stiff, application of numerical analysis suitable for real-time simulation, simplification of hydraulic circuits, and tuning of hydraulic parameters are required. In this respect, this paper proposed a real-time simulation method for a 6-axis multi-joint work machine to which a hydraulic driver is applied, and real-time performance was evaluated by several tasks on a virtual environment. In addition, the validity of the proposed real-time simulation method was evaluated by comparing the test results with the single and complex movements of each joint.
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