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본 논문은 항만공사용 로봇의 실린더 길이 측정을 위한 압력 옵서버 개발이다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 변위 센서가 필요하며 일반적으로 LVDT, 리니어 스케일 등이 사용된다. 이러한 센서는 실린더 외부몸통에 장착되므로 건설현장과 같은 열악한 환경에서 사용할 경우 내구성이 좋지 못하다.

본 논문에서는 압력센서를 이용하여 간접적으로 실린더 길이를 측정한다. 압력센서는 유압 밸브박스 내부에 장착되어 외부충격으로부터 보호되며 방수가 용이하다. 오일을 압축성 매개체로 간주하여 실린더의 위치와 속도 함수인 동적압력 방정식을 유도하고 RLS를 이용하여 실린더가 전진, 후진 리미트에 도달할 때마다 파라미터를 갱신한다.

In this study, we develop a pressure observer to measure the cylinder length of a harbor-construction robot. For the robot control, sensors are required to measure the length of a hydraulic cylinder. The cylinder-position sensor is relatively expensive when the operating environment prohibits external approaches for the measurement of the cylinder position. LVDT or linear scales are usually mounted on the outside of the cylinder, which causes poor durability on a construction site. We use a pressure sensor to indirectly estimate the length of the cylinder. The pressure sensor is mounted inside a hydraulic valve box so that it is protected by the box and easy to waterproof for an underwater robot. By treating oil as acompressible fluid, we derive the nonlinear pressure dynamics as a function of the cylinder position, velocity, and pressure. The recursive least squares (RLS) algorithm is applied to identify the dynamic parameters, and the pressure observer estimates

the cylinder position through the pressure acting on the head and the rod of the hydraulic cylinder. The position accuracy is relatively low, but it is acceptable for a construction robot that handles large armor stones.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
세라믹 하니컴 담체의 3차원 유한요소해석을 위한 등가탄성방법의 효과적인 접근 백석흠, 조석수 pp.223-233

모함에 연결된 탄성 호스의 거동 김건우, 이재욱, 김형렬, 유완석, 안득만 pp.235-240

사이클로이드 및 원호 곡선을 이용한 제로터 개발 최태훈, 김문생, 이근수, 정성윤, 김철 pp.241-250

Mod. 9Cr-1Mo강의 크리프 균열 성장 법칙의 파라메터 B와 q의 통계적 성질에 관한 연구 김선진, 박재영, 김우곤 pp.251-257

이점 대각 이차 근사화 기법을 쌍대기법에 적용한 순차적 근사 최적설계 박선호, 정상진, 정승현, 최동훈 pp.259-266

SiO₂나노 콜로이드 첨가량에 따른 질화규소의 트라이볼러지 남기우, 정영규, 황석환, 김종순, 문창권 pp.267-272

입자 강화 금속기지 복합재의 연속체 강도해석을 위한 전위 펀칭 이론의 전산적 평가 서영성, 김용배 pp.273-279

지르코늄 합금 관의 임계좌굴 압력 산정을 위한 최소안전율 김형규, 김재용, 윤경호, 이영호, 이강희, 강흥석 pp.281-287

낙하 충격 해석을 위한 명시법 과도응답의 가우스커널 평활화 기법 박문식, 강봉수 pp.289-297

항만공사용 로봇의 실린더 길이 측정을 위한 압력 옵서버 개발 김치효, 박근우, 김태성, 이민기 pp.299-308

폴리에틸렌 카누의 구조해석과 제조에 관한 연구 박찬균, 김민건, 조석수 pp.309-316

원전기자재 설계와 관련된 내진해석 이우형, 조종래, 노민식, 류정형 pp.317-323

내환경 온도시험의 촉진시간에 관한 연구 한철호, 김경훈, 김형의 pp.325-331

끝단형상에 따른 복합소재 단일겹치기 체결부의 응력집중 저감에 관한 연구 김정석, 황재연 pp.333-340

참고문헌 (10건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Kim, T. S., Kim, C. H., Park, K. and Lee, M. K., 2004, "Development of Sensorless Hydraulic Servo System for Underwater Harbor Construction,” Proceedings of the KSME 2004 Fall Annual Meeting, pp. 708~713. 미소장
2 Watton, J., 1990, "Digital Compensator Design for Electrohydraulic Single-Rod Cylinder Position Control Systems," J. Dyn. Syst. Meas. Contr., Trans. ASME, Vol. 11, No. 3, pp. 403~409. 미소장
3 Moreau, T. J. and McFayden, A. W., 1998, "Magnetostrictive Linear Displacement Transducer Utilizing Axial Strain Pulses," U.S. Patent 5,717330. 미소장
4 Fraden, J., 2004, "Handbook of Modern Sensors-Physics, Designs and Applications(3rd Edition)," Springer-Verlag. 미소장
5 Francis, J. H., 1996, "New Position Sensors for Fluid Power and Other Control Applications," Sensors, pp. 80~85. 미소장
6 Conrad, F. and Jensen, C. J. D., 1987, "Design of Hydraulic Force Control Systems with State Estimate Feedback," IFA C 10th Treennial World Congress, Munich, FRG, Vol. 1, pp. 307~312. 미소장
7 Merritt, H. E., 1967, "Hydraulic Control Systems," Johnwiley & Sons, Inc. 미소장
8 Vossoughi, G. and Donath, M., 1995, "Dynamic Feedback Linearization for Electro hydraulically Actuated Control Systems," Transactions of the ASME, Vol. 117, pp. 468~477. 미소장
9 Digital multirate algorithms for measurement of voltage, current, power and flicker 네이버 미소장
10 Real-Time Direct Kinematics of General Six-Degree-of-Freedom Parallel Manipulators with Minimum-Sensor Data 네이버 미소장

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