Hovering Control of an Underwater Robot with Tilting Thrusters Enabling Various Works : 다양한 작업이 가능한 수중 로봇의 틸팅 추진기를 이용한 호버링 제어 :

진상록

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 진상록 (서울대학교, 서울대학교 대학원)

지도교수: 김종원

발행연도: 2014

저작권: 서울대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수1

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2015

틸팅되는 추진기를 갖는 수중로봇의 견실한 제어를 위한 보조 액츄에이터 설계

진상록 , 박정애 , 배장호 외 3명 한국생산제조학회 학술발표대회 논문집 2015.10 학술대회자료

2014

Hovering Control of an Underwater Robot with Tilting Thrusters Enabling Various Works : 다양한 작업이 가능한 수중 로봇의 틸팅 추진기를 이용한 호버링 제어

진상록 기계항공공학부 2014.01 학위논문

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

Most underwater work still depends on human divers despite the development of technique in fisheries and ocean industries. A robotic platform is considered to be a useful instrument to carry out underwater work in an efficient manner. In order to achieve various underwater tasks, a robotic platform must be able to maintain its position and orientation against ocean currents and reaction forces from the manipulator’s operation. We present a new remotely operated robotic platform with tilting thrusters for various manipulating operations in coastal waters. In the proposed design, four tilting thrusters are equipped on vertexes of a rectangular mainframe obliquely for the reduction of the number of actuators and the enlargement of space efficiency. The four thrusters can be tilted with respect to the mainframe to achieve six degree-of-freedom (DOF) motion. The tilting mechanism causes an increase in the nonlinearity of thrust force vector map. A dynamic model is derived for the underwater vehicle based on hydrodynamic analysis and nonlinear thrust vector mapping. In order to conquer the nonlinearity, the selective switching controller is designed and applied to the robot system. The selective switching PD controller chooses each three DOF linear sub-controller according to the error in real-time, and simulations show feasibility of the control system. The ability of robust hovering control is verified with the experiment in water tank. A standard RR manipulator is attached to the robotic platform and generates reaction forces and moments.

#수중로봇 #회전 추진기 #스위칭 제어 #정지 운항

Abstract
Contents
1 Introduction
1.1 Underwater robot research
1.1.1 Bio-inspired robot
1.1.2 Remotely operated vehicle
1.1.2.1 Over-actuated hovering techniques
1.1.2.2 Additional hovering techniques
1.2 Objective and Scope
2 Design and manufacturing of robotic platform
2.1 Overview of the underwater robotic platform
2.2 Mechanical design
2.2.1 Tilting thruster unit
2.2.2 Box structure design
2.2.3 Sealing design
2.3 Electronics and communication
2.3.1 Thruster
2.3.2 Motor driver
2.3.3 Sensors
3 Dynamic modeling
3.1 Equations of motion
3.2 Rigid body dynamic term
3.3 Hydrodynamic terms
3.3.1 Added mass and inertia
3.3.2 Drag force and moment
3.3.3 Restoring force and moment
3.4 Thrust vector map
3.5 Tilting thruster model
3.5.1 Experimental setup
3.5.2 Thrust force model for input voltage in the steady state
3.5.3 Thrust force model in transient state
3.5.4 Empirical tilting thruster model
3.5.5 Comparison between model and experimental results
4 Selective switching PD control design
4.1 Switching strategy
4.2 Control stability
4.2.1 Optimal gain for stability
4.2.2 Transient switching time
5 Simulation
5.1 Disturbance design
5.1.1 Tilting motion
5.1.2 Reaction force and moment
5.1.2.1 Kinematics of a manipulator
5.1.2.2 Quasi-Lagrange formulation
5.1.2.3 Dynamics of a manipulator
5.2 Simulation results
5.2.1 Movement with no disturbance
5.2.2 Hovering under the disturbance
6 Experiment
6.1 Experimental setup
6.1.1 Short base line (SBL) system
6.1.2 Standard reproduction manipulator
6.2 Experimental results
6.2.1 Subsystems control
6.2.1.1 X, Y, Yaw control
6.2.1.2 Z, Roll, Pitch control
6.2.2 Hovering motion under no load
6.2.3 Hovering motion with standard reproduction manipulator
7 Conclusion
Bibliography
Abstract in Korean
Appendix

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)