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속도 영역에서의 컨볼루션을 이용한 효율적인 궤적 생성 방법

Trajectory Generation Method with Convolution Operation on Velocity Profile

  • 이건 (한양대학교 공학기술연구소) ;
  • 김도익 (한국과학기술연구원)
  • Lee, Geon (Research Institute of Engineering and Technology, Hanyang Univ.) ;
  • Kim, Doik (Korea Institute of Science and Technology)
  • 투고 : 2013.08.27
  • 심사 : 2014.01.13
  • 발행 : 2014.03.01

초록

로봇에 대한 필요성이 더 이상 산업용 로봇에 국한되지 않고 서비스 로봇 혹은 의료 로봇으로 확대됨에 따라 사람과의 공존을 위해 외부 환경에 즉각적으로 대응이 가능한 궤적 생성 방법이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 컨볼루션 연산을 이용한 실시간으로 변경 가능한 궤적 생성 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 방법은 기존의 컨볼루션 방법과 같이, 시스템의 운동학적 제약 조건 내에서의 궤적을 생성하며 기존 컨볼루션 방법의 모든 특성을 만족한다. 또한, 항상 사다리꼴 모양으로 궤적이 생성되는 특성으로 인한 특정 상황에서 비효율적으로 궤적이 생성될 수 있는 기존 컨볼루션 방법의 단점을 개선시키는 새로운 방법을 제시한다. 모의 실험을 통해 제안하는 방법의 유효성과 적합성을 보이며, 기존 컨볼루션 방법과의 비교를 통해 그 효율성을 보인다.

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 한국연구재단

참고문헌

  1. Craig, J. J., 1989, Introduction to Robotics, Addison-Wesley, New York.
  2. Constantinescu, D. and Croft, E. A., 2000, "Smooth and Time-Optimal Trajectory Planning for Industrial Manipulators Along Specified Paths," Journal of Robotic System, Vol. 17, pp. 233-249. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4563(200005)17:5<233::AID-ROB1>3.0.CO;2-Y
  3. Mizoshita, Y., Hasegawa, S. and Takaishi, K., 1996, "Vibration Minimized Access Control for Disk Drives," IEEE Trans. on Magnetics, Vol. 32, pp.1793-1798. https://doi.org/10.1109/20.492867
  4. Tsuji, T., Tanaka, Y., Morasso, P. G., Sanguincti, V. and Kaneko, M., 2002, "Bio-Mimetic Trajectory Generation of Robots via Artificial Potential Field with Time Base Generator," IEEE Trans. on System, Man, and Cybernetics-Part C: Applications and Reviews, Vol. 32, No. 4, pp. 426-439. https://doi.org/10.1109/TSMCC.2002.807273
  5. Nam, S. -H. and Yang, M. -Y., 2004, "A Study on a Generalized Parametric Interpolator with Real-Time Jerk-Limited Acceleration," Computer-Aided Design, Vol. 36, No. 1, pp. 27-36. https://doi.org/10.1016/S0010-4485(03)00066-6
  6. Jeon, J. W. and Ha, Y. Y., 2000, "A Generalized Approach for the Acceleration and Deceleration of Industrial Robots and CNC Machine Tools," IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 47, No. 2, pp. 133-139. https://doi.org/10.1109/41.824135
  7. Ahn, K. T., Cho, J. S., and Chung, W. K., 2006, "Discrete Trajectory Formation in Comparison with the Analytical Method for Smooth Movements," Proc. Of IEEE Int. Conf. on Industrial Electronics Control and Instrumentation, pp. 4462-4467.
  8. Macfarlane, M. and Croft, E. A., 2003, "Jerk-Bounded Manipulator Trajectory Planning: Design for Real0time Application," IEEE Trans. on Robotics and Automation, Vol. 19, No. 1, pp. 42-52. https://doi.org/10.1109/TRA.2002.807548
  9. Kroger, T. and Wahl, F. M., 2010, "Online Trajectory Generation: Basic Concepts for Instantaneous Reactions to Unforeseen Events," IEEE Trans. on Robotics, Vol. 26, No. 1, pp. 94-111. https://doi.org/10.1109/TRO.2009.2035744
  10. Kroger, T., 2011, "Online Trajectory Generation: Straight-Line Trajectories," IEEE Trans. on Robotics, Vol. 27, No. 5, pp. 1010-1016. https://doi.org/10.1109/TRO.2011.2158021
  11. Lee, G., Kim, J., and Choi, Y., 2012, "Convolution-Based Trajectory Generation Methods Using Physical System Limits," Journal of Dynamic System, Measurement, and Control, Vol. 135, No. 1, article no. 011001, 8pages.
  12. Kim, D., 2007, "Manual for dIHC(Interface for Humanoid Control)," Technical Report, KIST.