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SCOPUS
In this thesis, advanced model-based robot force control algorithms are developed exploiting the availability of multisensor information towards attenuating the sensor noises and suppressing the effects of force disturbances.
For joint-space single-dof application, a reduced-order multisensor-based force observer (RMFOB) for accurately estimating the force exerted on a load is developed.
To suppress the effects of force disturbances in a robust way, a disturbance observer known as model-based force disturbance observer (FDOB) is proposed.
Then, the RMFOB and FDOB are combined in a closed-loop setting to form a twofold observer-based force control system. Design methodology and systematic parameter tuning criteria for this double observer-based force control is developed. And lastly, towards high-performance motion control and contact stability, a novel integrated DOB (IDOB) is also developed and its effectiveness evaluated.
The IDOB design concept is applied to a multi-dof system where an outer-loop integrated DOB-based admittance control method in task space (OIDOBt) is developed. This is implemented in task-space and outside the inner position/velocity control loop for the 6-DOF industrial manipulator.
본 논문에서는 다중 센서 정보를 활용한 고급 모델 기반 로봇 힘 제어 알고리즘을 제안한다.
관절 공간에서 단일 자유도를 가지는 어플리케이션에 적용하기 위해, 로봇의 외력 측정 정확도를 높이는 다중센서 기반 축소차원 힘관측기(RMFOB) 알고리즘이 개발된다. 그리고 힘 외란의 영향을 강인한 방식으로 억제하기 위해 모델 기반 힘외란관측기(FDOB)로 알려진 외란관측기가 제안된다.
또한, RMFOB와 FDOB가 폐쇄 루프 설정에서 결합되어 이중 관측기 기반 힘 제어 시스템을 형성한다. 이 이중 관측기 기반 힘 제어 시스템을 (복잡하지 않게) 개발하기 위한 설계 방법론과 체계적인 매개 변수 조정 방법을 제안한다. 마지막으로 고성능 모션 제어와 접촉 시의 안정성을 위해 새로운 통합외란관측기(IDOB)가 개발되고 그 효과 또한 평가된다.
다자유도 시스템을 위해서는, 작업 공간의 외부 루프 통합외란관측기 기반 어드미턴스 제어 방법(OIDOBt)이 개발된다. 이 방법은 6자유도 산업용 로봇를 위한 작업 공간과 내부 위치/속도 제어 루프 바깥에 구현된다.