최소자승법을 이용한 4축 다관절 작업기 제어용 마스터-슬레이브 조작기의 매핑 방법
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2021
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Korean
주제어
KDC
550
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학술저널
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4-4(1쪽)
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마스터-슬레이브 조작 시스템을 이용한 다관절 작업기의 조작은 마스터와 슬레이브의 가동영역에 대한 매핑작업이 요구된다. 마스터 좌표로 슬레이브의 역기구학을 적용할 때, 마스터의 가동영역이 슬레이브의 가동영역 내에 존재하여야 마스터의 조작 좌표에 해당하는 슬레이브의 각 관절 값을 구할 수 있기 때문이다. 일반적으로 마스터와 슬레이브의 매핑을 위해 마스터 좌표를 스케일링 및 오프셋을 사용하여 슬레이브 가동영역 내에 두는 방법을 많이 사용하지만, 적절한 스케일링 값과 오프셋 값을 찾기 위해 다수의 시행 오차를 동반한다. 본 논문에서는 그러한 시행 오차를 줄이기 위해, 최소자승법을 사용하여, 마스터 좌표의 스케일링 값과 오프셋 값을 찾을 수 있는 방법을 제안하였으며, 4축 다관절 작업기에 적용하였다. 최종적으로 마스터-슬레이브를 통한 4축 다관절 작업기의 조작은 실시간 시뮬레이션으로 구현되어 평가되었으며, 제안된 매핑방법이 적절함을 확인하였다.
더보기Operation of a multi-axis manipulator using a master-slave control system requires mapping for working ranges of master and slave. This is because when applying the inverse kinematics of a slave for master coordinates, the masters working range must exist within the working range of the slave to obtain the value of each joint corresponding to the masters operating coordinates. Although we typically use scaling and offset for master-slave mapping to place master coordinates within the slave working range, they are accompanied by a number of trial errors to find appropriate scaling and offset values. In this paper, to reduce such trial error, we propose a method to find the scaling and offset values of master coordinates using the least square method, and it applied them to the 4-axis multi-joint manipulator. Finally, the 4-axis multi-joint manipulator via the master-slave operation system was implemented and evaluated in real-time simulation, and it was verified that the proposed mapping method is appropriate.
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