안전 지향 메커니즘(V2SOM)을 통한 안전한 pHRI : 시뮬레이션 및 실험 검증

Matlab & simulink 활용

Younsse Ayoubi , Med Amine Laribi , Marc Arsicault , Sa？d Zeghloul 지음

아진 2020년 08월 03일 출간

작품소개

책소개

로봇은 사람들의 삶의 다른 분야에서 날마다 발판을 마련하고 있다. 협동로봇(코봇)은 인간다운 역동적인 성능을 발휘해야 한다. 따라서 물리적 인간-로봇 상호작용(pHRI) 중 안전성에 대한 문제가 발생한다. 여기서 우리는 새로운 설계 장치인 V2SOM(가변 강성 안전 지향 메커니즘)을 통해 안전한 pHRI를 보장하기 위해 본질적으로 준수하는 직렬 거미줄을 만드는 것을 제안한다. 직렬 코봇의 각 회전 접합부에 이 새로운 장치를 통합하면 안전한 pHRI가 보장되고 로봇 준수의 단점이 감소한다. 지속적으로 연결된 두 가지 기능 모드(고강성 및 저강성) 덕분에 V2SOM은 안전한 pHRI를 위해 필요한 조건인 높은 관성 디커플링 용량을 제공한다. 고강성 모드는 안전 측면을 방해하지 않고 제어를 완화한다. 인간-로봇(HR) 충돌이 발생하면 충격을 안전하게 흡수하기 위해 자발적이고 부드러운 저강성 모드로의 이동이 수동적으로 촉발된다. 안전 측면에서 V2SOM의 영향을 강조하기 위해 두 가지 보완적 안전 기준인 충격력(ImpF) 기준과 둔기 충격의 외부 및 내부 손상 평가를 위한 머리 부상 기준(HIC)을 각각 고려한다. Matlab/Simulink을 통해 후자의 기준을 평가하기 위해 미리 설정된 HR 충돌 모델이 구축되어 있다. 본 백서에서는 준정적 및 동적 실험 평가와 함께 최초의 V2SOM 프로토타입을 제시한다.

목차

차 례

제 1편 : MATLAB 기본편
1. MATLAB 기본사용편 003
1.1 MATLAB 시작하기 003
명령창(command Window)에서의 입력 005
도움말(Help)의 이용 007
1.2 입력 오류의 수정 008
계산의 중지 009
MATLAB 종료하기 009
1.3 연산과 변수의 할당 009
연산자 우선순위 011
내장함수 012
1.4 데이터의 표현 013
1.5 변수의 처리 015
변수 이름 015
clear 명령어 016
특수변수와 정수 017
whos 명령어 017
1.6 벡터와 행렬 018
벡터 018
행렬 023
스크린 출력과 억제 024
1.7 랜덤(Random)수와 복소수 025
랜덤 수 025
복소수 027
1.8 기호를 이용한 연산 028
기호식에서의 치환 029
1.9 코드 파일 030
스크립트 코드 파일 030
코멘트의 추가 032
함수 코드 파일 033
사용자 정의함수 036
1.10 간단한 그래프의 생성 037
ezplot을 이용한 그래프 037
plot을 이용한 그래프 039
3차원 그래프 042
1.11 MATLAB과 엑셀(Excel)의 접속 043
엑셀 데이터 불러오기 043
데이터 가져오기 옵션 046
스크립트 생성 옵션 049
함수 생성 옵션 049
생성된 데이터를 엑셀파일로 저장하기 050



제 2편 : 연구논문
Safe pHRI via the Variable Stiffness Safety-Oriented Mechanism (V2SOM): Simulation and Experimental Validations

1. Introduction 51
2. Materials and Methods 52
3. Safety Criteria: V2SOM vs. Constant Stiffness 59
4. Experimental Validation of V2SOM 59
5. Signal Processing 64
6. Conclusions and Future Work 65
7. Patents 65
8. References 66

작가정보

저자(글) Younsse Ayoubi

저자(글) Med Amine Laribi

저자(글) Marc Arsicault

저자(글) Sa？d Zeghloul