Dynamic Analysis of Two Wheeled Inverted Pendulum Type Mobile Robot

Recent researches in the robotics have been directed to the interaction between humans and robots, similarly to the relationship between humans and animals. We developed the interactive emotional robot, ´RAI´ that can adapted to the human living environments. This paper presents the mechanism design and dynamic analysis of the newly-developed robot considering its emotional meanings and operations. The two-wheeled inverted pendulum type mechanism is selected to this robot system, because it can improve the mobility as lower curve radius and make the innate clumsy monoaxial motion while controlling it. This robot can move freely in a with the help of various sensors including gyro

Development of nonholonomic two-wheeled inverted pendulum type mobile robot

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 기계공학전공, 2006.2, [ vii, 94 p. ]본 논문에서는 실내 환경에서 평면 주행을 통해 동작을 구현하는 논홀로노믹 이륜 도립진자형 주행로봇에 대하여 동역학을 해석하고 제어 시스템을 구성하며 자세각 제어 및 주행 제어에 대한 실험 등을 기술하였다. 근 미래에 로봇이 사용될 환경은 공장에서 노동력을 대신하는 것만을 넘어서서 손이 닿지 않는 우주 개발이나, 인간과 친숙한 가정과 사무 환경 등으로 확장될 것이며 이미 그렇게 되어가고 있다. 이륜 도립진자형 주행로봇은 인간 생활과 밀접한 곳에서 서비스 로봇의 한 형태로 사용될 수 있으며, 제어시의 약간의 불안정성과 두 바퀴만이 가지는 선회 능력 등이 그 이유가 될 수 있다. 이러한 이륜로봇에 대하여 2차원적인 동역학에 대하여 자세히 기술하였으며 이는 이전까지의 연구에서 기술되지 않은 사항 등을 포함하고 있다. 구해진 운동방정식과 모터의 동역학을 이용하여 제어 시스템을 구축하였으며 시뮬레이션을 통해 경사면에서의 거동과 선회의 영향 등을 분석하였다. 또한 실제 제작된 로봇 시스템의 실험을 통하여 구해진 동역학을 이용한 제어 시스템이 정확히 구현됨을 확인하였고, 다양한 동작이 구현 가능함을 확인하였다. 실험을 통해 자세각이 보다 안정된 형태로 균형 유지가 가능하고, 이를 유지한 채로 더 높은 속도의 직선 운동이 가능함을 확인하였다.한국과학기술원 : 기계공학전공

Relative error compensation of robot using neural network

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학과, 1999.2, [ iv, 48 p. ]한국과학기술원 : 기계공학과

비축수차 및 짧은 시야심도가 개선된 내시경용 고분해능 광간섭단층촬영용 이미징 프루브 개발

Endoscopic micro optical coherence tomography (μOCT) is a biological imaging modality which provides high resolution endoscopic three dimensional imaging in vivo. Despite its usefulness, there are following several limitations in practical applications. First of all, cylindrical sheath protecting the probe inherently causes astigmatism. Second, high numerical aperture makes shorter depth of field (DOF). These are critical because astigmatism degrades image quality and short DOF restrains imaging range in axial direction. To address these aforementioned limitations, we developed a new imaging probe incorporating a zone plate pattern and multimode fiber (MMF). One dimensional zone plate pattern was inserted right after GRIN lens to resolve the astigmatism. And self-imaging wavefront division optical system using multimode fiber made coaxially focused multimode beam to extend depth of field. We designed the 1-D zone plate pattern using optical simulation software (OpticStudio, Zemax) and fabricated by direct laser writing technique. We connected optical elements using glass processor (GPX3300, Vytran) and epoxy. Furthermore, we evaluated the performance of our probe by getting point spread function using beam profiler. The proposed probe showed promising performance for improved image quality and imaging range of micro optical coherence tomography