로보틱 매니퓨레이터의 경로계획에서의 에너지의 최적화 = Energy Optimization in the Trajectory Planning for Robotic Manipulators
저자
이종길 (기계설계학과) ; Song,Shin-Min (일리노이 주립대 기계공학과) ; Chou,Li-Shan (일리노이 주립대 기계공학과)
발행기관
群山大學校自然科學硏究所(THE INSTITUTE OF NATURAL SCIENCES KUNSAN NATIONAL UNIVERSITY)
학술지명
권호사항
발행연도
1990
작성언어
English
KDC
404
자료형태
학술저널
수록면
33-54(22쪽)
제공처
소장기관
오늘날의 로보트는 매우 효율이 낮다. 왜냐하면 대체로 커플링 운동과 액츄에이터의 기하학, 즉 어떤 액츄에이터는 때로 브레이크 역할을 하는 "백 드리븐" 현상을 일으키기 때문이다. 액츄에이터가 브레이크로 작용할 때 소요되는 추가 에너지를 "기하학적 일"이라고 한다. 로보택 매니퓨레이터의 최적제어는 두 단계로 다루어진다. 첫 단계는 경로의 계획이고, 둘째 단계는 경로의 추적으로 불리워진다. 첫 단계에서는 미리 예정된 경로와 목표를 따라 중간점들에서의 속도와 이에 관련된 힘과 토오크를 계획하는 것이다. 대체로, 기하학적 경로는 끝점과 중간점들을 직선 혹은 3차곡선 등에 의하여 연결하여 구성한다. 이때 액츄에이터의 기하학과 기하학적 일의 소모를 고려하지 않았다.
이 논문에서는 2관절 매니퓨레이터의 기하학적 일을 자세히 논하고, 가능한 한 기하학적 일의 소모를 피하기 위한 경로를 찾기 위해서 "다이나믹 프로그래밍"을 이용한 방법을 적용하였다.
The robots of today's generation have efficiencies that are very low. The reasons for low efficiencies were largely due to the coupling motion and actuators' geometry of the robotic manipulators, which cause some actuators to act sometimes as brakes; i.e., they are "back-driven". The extra energy consumption when the actuator acts as a brake is named "Geometric Work". The problem of optimal control of robotic manipulators is dealt with in two stages. The first stage is called path or trajectory planning, and the second stages is called trajectory(or path) tracking. Currently, in the first stage, researchers used a prescribed path and according to the chosen optimal objective to plan the velocity and associated force or torque at the intermediate points. Usually, a geometric path is constructed by connecting endpoints and intermediate points in some ways such as by straight line segments or cubic splines. Clearly, they did not take the actuator geometry and the consumption of geometric work into consideration. This paper presents a detail discussion of the geometric work of two-link manipulator and applies the method of Dynamic Programming to find a path which can avoid the consumption of geometric work as much as possible.
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