로봇의 발전에 의해 산업현장에서 단순한 작업들을 로봇을 이용하여 작업함으로써 생산성을 높일 수 있었다. 최근의 로봇은 단순한 작업을 뛰어넘어서 여러 가지 상황에 대처할 수 있게 되었고 로봇의 제작기술도 발달하여 기존의 산업용 로봇으로는 처리하기 힘든 작업도 가능하게 되었다‘ 그려나 작업 절차가 표준화되어있지 않고 또한 작업 중에 돌발적인 사고에 의해 큰 위험이 발생할 수 있는 작업에서처럼 만간의 위험 상황에 대한 대처능력을 요구하는 작업등에서는 단순한 자동화만으로는 한계가 있다. 우주 공간속에서 우주선의 수리, 원자력 발전소 유지
로봇의 발전에 의해 산업현장에서 단순한 작업들을 로봇을 이용하여 작업함으로써 생산성을 높일 수 있었다. 최근의 로봇은 단순한 작업을 뛰어넘어서 여러 가지 상황에 대처할 수 있게 되었고 로봇의 제작기술도 발달하여 기존의 산업용 로봇으로는 처리하기 힘든 작업도 가능하게 되었다‘ 그려나 작업 절차가 표준화되어있지 않고 또한 작업 중에 돌발적인 사고에 의해 큰 위험이 발생할 수 있는 작업에서처럼 만간의 위험 상황에 대한 대처능력을 요구하는 작업등에서는 단순한 자동화만으로는 한계가 있다. 우주 공간속에서 우주선의 수리, 원자력 발전소 유지 보수, 심해저에서의 작업, 광산에서의 작업등이 그러한 예이다. 이러한 작업들의 공통점은 작업과 관련된 위험을 최소화함과 동시에 인간과 비슷한 능력을 위험한 원격지에 제공할 수 있지 않을까? 라는 것이다, 원격제어 시스템 (teleoperating system)은 이러한 상황에 적합한 해결 방법이다. 원거리 원격제어를 위해서는 실시간으로 시스템을 제어할 수 있는 운영체제가 필요하다. 또한 원거리에서 조작자가 조작할 마스터 시스템이 필요하며, 이 마스터 시스템의 조작에 따라 작업을 수행할 슬레이브 시스템이 필요하다 그리고 이들 둘 간을 연결 시켜줄 제어데이터의 통신이 필요하며, 마스터 시스템의 조작자가 원거리의 슬레이브 시스템의 상태를 알 수 있도록 해주는 정보의 통신이 필요하다. 또한 원거리 원격제어의 특성상 불가피 하게 발생하게 되는 시간지연으로 인환 문제점들을 극복할 수 있는 시스템의 구축이 필요하다. 본 연구에서는 실시간 운영체제인 PSOS+를 이용한 VME Bus System을 통해서 실시간 제어를 구현하였고, POSTECH Master Ann III 과 6축 다관절 로봇 (Faraman)을 각각 마스터와 슬래이브 로봇으로 사용하였다. 마스터와 슬레이브 간을 연결시켜주는 제어 데이터 통신은 모뎀을 이용한 패킷전송을 사용하였으며, 마스터 시스템 조작자에게는 인터넷을 통한 데이터 통신으로 슬래이브의 상황을 알려주는 방법을 구현하였다 본 연구에서는 간단한 압축과정을 통해서 송수신되는 제어의 양을 많이 줄였다, 그리고 시간지연의 문제점을 극복하기 위하여 모텔에 기초한 로봇 시뮬레이터를 만들었다 이를 이용한 예측 가시화(Predictive Display)방법을 사용하여 실제 작업성능의 향상을 가져왔다 이상에서 기술한 시스템을 사용하여 실제로 포항-수원간의 원격제어 시스템을 구현하였다 또한 실제 작업을 수행하여 성공적으로 작업을 완료함으로써, 개발된 시스템의 안정성과 실효성을 입증하였다. 야와 같은 본 연구의 결과로 원거리 원격제어의 기초 기술 및 응용기술이 개발되었다, 앞으로 이를 응용하여 마지의 원격지 탐사, 연간이 접근하기 힘든 곳에서의 작업동의 원거리 원격제어 가술의 발전이 기대된다. 또한 눈, 귀, 신경 등의 미세한 부분의 수술을 위환 의료용 로봇으로의 기술 발전이 기대된다.
Abstract▼
As the robot technology increased, the efficiency also increased by releasing human from simple tasks and giving these to industrial robots. Nowadays, a robot can perform more complex tasks and react under various situations with the help of increasing technology. But it faces its limit, in the situ
As the robot technology increased, the efficiency also increased by releasing human from simple tasks and giving these to industrial robots. Nowadays, a robot can perform more complex tasks and react under various situations with the help of increasing technology. But it faces its limit, in the situation of sudden accidents or undefined procedures. In these cases, we need human operations. For example, there are repairing starship in the space, maintaining nuclear power plant, tasks in the abyss and some danger tasks in the gang, etc. The common question that we need to answer about these task is that how can we minimize danger and produce good results. The "Teleoperating System" strikes the very point of it. For the "long distance teleoperating system", we need real time operating system. In addition. we need the master system that is manipulated by human and slave system which will imitate master's task. We also need the communication technology that can communicate between the master system and the slave system. To give the slave system's information to human who manipulate master system, we need to communicate some informations, too. By the basic nature of teleoperating system, there are time delays between master system and slave system. To overcome these problem we need special system that can solve these. In this research, VJ\1E Bus system via PSOS+ is used as real time operating system. "POSTECH Master Arm III" and "6-DOF Faraman" is used as master robot and slave robot each. The communication between master and slave system was implemented by package transforming modem and the current information of slave system was delivered to human by internet data transfer. Simple compressing technology in these communication we developed in this research, reduced the data quantity. Also, to overcome time delay characteristics, we developed "model based robot simulator". With the help of this simulator and "predictive display" method, we developed more effective teleoperating system. Not only setting up teleoperating system, but we successfully finished "Pohang-Suwon Teleopering Experiments" which ensured the effectiveness and stability of our system. The basic technology and high level application were developed through this research. We expect that these technology will be adopted to unrevealed territory exploration, and good task performance in the danger place where is harmful to human. In addition, it can be advanced to micro surgery for eye, ear and neural system.
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