공장 자동화가 가속화 되어가고 있는 현재 보다 편리한 작업 환경을 만들기 위해 물건을 나르거나 적재하는 작업에 핸들러 로봇을 사용하고 있다. 하지만 외팔보라는 구조적 문제에 의해 이동시에 진동이 발생하게 되고, 그로 인해 작업의 신속화 및 효율성에 대한 문제가 발생하고 있다. 따라서 현장에서 사용되는 외팔보 로봇의 종단 장치는 물체 이동 중에 발생하는 정적, 동적 부하를 견디기에 충분한 강성을 유지하여야 하며 불가피 하게 진동이 발생 되더라도 빠른 시간 내에 발생한 진동을 감쇠시킬 필요가 있다. 본 논문의 목표는 외팔보 로봇이 이동할 때 생기는 판의 진동을 빠른 시간 안에 줄이기 위해 ...
공장 자동화가 가속화 되어가고 있는 현재 보다 편리한 작업 환경을 만들기 위해 물건을 나르거나 적재하는 작업에 핸들러 로봇을 사용하고 있다. 하지만 외팔보라는 구조적 문제에 의해 이동시에 진동이 발생하게 되고, 그로 인해 작업의 신속화 및 효율성에 대한 문제가 발생하고 있다. 따라서 현장에서 사용되는 외팔보 로봇의 종단 장치는 물체 이동 중에 발생하는 정적, 동적 부하를 견디기에 충분한 강성을 유지하여야 하며 불가피 하게 진동이 발생 되더라도 빠른 시간 내에 발생한 진동을 감쇠시킬 필요가 있다. 본 논문의 목표는 외팔보 로봇이 이동할 때 생기는 판의 진동을 빠른 시간 안에 줄이기 위해 제진제어 시스템을 실제와 비슷하게 모사하고 그 효과를 검증 하는 것이다. 외팔보의 진동은 가정모드법(assumed mode method)에 따라 수학적으로 모델링하고 LQ(Linear Quadratic) 최적제어 이론을 통해 이득을 구하여 제어법칙을 선정한다. 관측기를 설계하여 진동을 제어하는 신호를 발생시키고 이 전류신호는 추가 상태 궤환(augmented state feedback)으로 이루어진 위치제어기의 전류신호와 함께 진동을 감소하는 방향으로 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)을 제어한다. 로봇 종단 장치의 자유진동을 빠른 시간 내에 감쇠시키는 기술은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 생산용 정밀 기계나 반도체 장비, 의료용 제어 장비, 바이오 생산 장비 등에 적용 될 수 있는 정밀기계 및 IT 산업의 기반기술로 가치가 높다.
공장 자동화가 가속화 되어가고 있는 현재 보다 편리한 작업 환경을 만들기 위해 물건을 나르거나 적재하는 작업에 핸들러 로봇을 사용하고 있다. 하지만 외팔보라는 구조적 문제에 의해 이동시에 진동이 발생하게 되고, 그로 인해 작업의 신속화 및 효율성에 대한 문제가 발생하고 있다. 따라서 현장에서 사용되는 외팔보 로봇의 종단 장치는 물체 이동 중에 발생하는 정적, 동적 부하를 견디기에 충분한 강성을 유지하여야 하며 불가피 하게 진동이 발생 되더라도 빠른 시간 내에 발생한 진동을 감쇠시킬 필요가 있다. 본 논문의 목표는 외팔보 로봇이 이동할 때 생기는 판의 진동을 빠른 시간 안에 줄이기 위해 제진 제어 시스템을 실제와 비슷하게 모사하고 그 효과를 검증 하는 것이다. 외팔보의 진동은 가정모드법(assumed mode method)에 따라 수학적으로 모델링하고 LQ(Linear Quadratic) 최적제어 이론을 통해 이득을 구하여 제어법칙을 선정한다. 관측기를 설계하여 진동을 제어하는 신호를 발생시키고 이 전류신호는 추가 상태 궤환(augmented state feedback)으로 이루어진 위치제어기의 전류신호와 함께 진동을 감소하는 방향으로 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)을 제어한다. 로봇 종단 장치의 자유진동을 빠른 시간 내에 감쇠시키는 기술은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 생산용 정밀 기계나 반도체 장비, 의료용 제어 장비, 바이오 생산 장비 등에 적용 될 수 있는 정밀기계 및 IT 산업의 기반기술로 가치가 높다.
While the factory is becoming automatic, it is essential to operate the cantilever robot in order to make more comfortable environment. However, because of the structural problem of the robot which the vibration is occurred while moving, so there are some problems about efficiency and productivity. ...
While the factory is becoming automatic, it is essential to operate the cantilever robot in order to make more comfortable environment. However, because of the structural problem of the robot which the vibration is occurred while moving, so there are some problems about efficiency and productivity. End-effector of robot must be rigid to prohibit vibration due to static and dynamic load. Even though it is not rigid body, the vibration should be reduced very fast. The object of this thesis is to reduce the vibration as soon as possible while it is moving. After check the result of it through the simulation. According to the assumed mode method, the vibration of the cantilever robot is modeled mathematically. It get the gain by the theory of the LQ optimal control and also endowed with the law of control by the gain. The observer makes the compensation control signal which control the vibration. Another signal is made by the position controller composed of augmented state feedback, these two signals become to control permanent magnet synchronous motor in order to reduce the vibration of the robot. Fast rejection technology of free oscillation on robot end-effector is very valuable for precision equipment and IT industry as a basic technology which can be applied for LCD, PDP production equipment, semiconductor production equipment and bio production equipment and medical equipment controller, etc.
While the factory is becoming automatic, it is essential to operate the cantilever robot in order to make more comfortable environment. However, because of the structural problem of the robot which the vibration is occurred while moving, so there are some problems about efficiency and productivity. End-effector of robot must be rigid to prohibit vibration due to static and dynamic load. Even though it is not rigid body, the vibration should be reduced very fast. The object of this thesis is to reduce the vibration as soon as possible while it is moving. After check the result of it through the simulation. According to the assumed mode method, the vibration of the cantilever robot is modeled mathematically. It get the gain by the theory of the LQ optimal control and also endowed with the law of control by the gain. The observer makes the compensation control signal which control the vibration. Another signal is made by the position controller composed of augmented state feedback, these two signals become to control permanent magnet synchronous motor in order to reduce the vibration of the robot. Fast rejection technology of free oscillation on robot end-effector is very valuable for precision equipment and IT industry as a basic technology which can be applied for LCD, PDP production equipment, semiconductor production equipment and bio production equipment and medical equipment controller, etc.
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