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굴삭기 원격 제어를 위한 조종 장치 설계 및 제어
Design and Control of Remote Controller for Excavator 원문보기

한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집, 2009 June 03, 2009년, pp.273 - 274  

김동남 (고려대학교 기계공학과 대학원) ,  오경원 (고려대학교 기계공학과 대학원) ,  김남훈 (고려대학교 기계공학과 대학원) ,  홍대희 (고려대학교 기계공학과) ,  김윤기 (내경엔지니어링) ,  홍석희 (내경엔지니어링)

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문제 정의

  • 또한 굴삭기의 유압 제어를 위해 비례제어 밸브 시스템을 장착하고 그에 따른 주변 장치를 구성하였다. 굴삭기의 유압 모델은 매우 복잡한 비선형 시스템으로서 그 위치 제어기를 구성하기 어려운 문제가 있기 때문에 본 연구를 바탕으로 굴삭기 링크의 각도 상황에 따라 변화 되는 PI 제어기 구성의 필요성을 확인하였다. 더불어 추후 에는 설계된 4 자유도 원격 조종 장치와 기존 조이스틱을 비교하여 그 조작성 평가를 수행할 계획이다.
  • 그러나 기존의 연구는 상용화되어 있는 햅틱 장치를 이용하여 원격으로 제어하기 때문에 굴삭기 조작에 적합하지 않은 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 굴삭기의 4 자유도 동작을 직관적으로 조작하기 위한 원격 조종 장치 설계를 목적으로 한다.
  • 또한 비례제어 밸브 구동에는 데드밴드가 존재하는데 이 데드밴드는 굴삭기의 붐과 암이 지면과 이루는 각도에 따라 차이가 생기는 현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 실험적으로 데드밴드를 측정하여 PI 제어 신호 값에 보상할 수 있도록 구성하였다. 최종적인 제어 신호는 다음과 같은 식으로 표현 된다.
  • 본 논문에서는 해체 현장에서 가장 많이 쓰이고 있는 굴삭기의 운전자 안전을 위하여 원격으로 조종되는 조종 장치 설계와 제어에 관하여 다루고 있다. 원격 조종을 위한 조종 장치를 4 자유도 장치로 설계하여 테스트용 시제품을 제작하였으며, 이를 통해 조종 장치의 굴삭기 적용까지 수행하였다.
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