KR20150129225A - Method and system for sensing motion intent of wearable robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 동역학 정보를 기반으로 하여 착용자의 의도를 측정하고 로봇을 구동함으로써 보다 정확히 동작의도를 반영할 수 있도록 하는 착용로봇의 동작의도 감지방법 및 감지시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a motion detection method and a motion detection system of a wearable robot, which measures the wearer's intention based on dynamic information and drives the robot to more accurately reflect motion intention.
본 발명은 로봇 관절 끝단에 F/T 센서를 장착한 착용식 하지 로봇에 있어서, 착용자의 동작 의도를 정확히 감지하기 위한 알고리즘에 관한 것이다. The present invention relates to an algorithm for precisely detecting an operation intention of a wearer in a wearable underfloor equipped with an F / T sensor at the end of a robot joint.
기존의 로봇 관절 끝단에 F/T 센서를 장착한 착용식 하지 로봇은 착용자가 F/T 센서에 가한 힘에 대해 τrobot = JTFhuman 와 같이 로봇의 기구학 정보만을 이용하여 로봇을 구동시키는 알고리즘이 대부분이었다. A wearable underfloor equipped with an F / T sensor at the end of a conventional robot joint is a robot that drives the robot using only the kinematics information of the robot, such as τ robot = J T F human , against the force applied by the wearer to the F / T sensor Most of them.
그러나 이 경우 로봇의 동역학 정보를 고려하지 않고 로봇을 구동하였기 때문에 착용자의 동작 의도를 정확하게 로봇에 전달할 수 없고 따라서 착용자는 로봇을 구동시키는데 있어서 큰 부하를 느끼게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 로봇의 동역학 정보를 기반으로 하는 착용자 동작 의도 감지 알고리즘을 제안한다.
In this case, however, since the robot is driven without considering the kinematics information of the robot, the wearer can not accurately convey the intention of the wearer to the robot, and thus the wearer feels a heavy load in driving the robot. In order to solve such a problem, the present invention proposes a wearer motion intention detection algorithm based on the kinematics information of a robot.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.
본 발명은 동역학 정보를 기반으로 하여 착용자의 의도를 측정하고 로봇을 구동함으로써 보다 정확히 동작의도를 반영할 수 있도록 하는 착용로봇의 동작의도 감지방법 및 감지시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a method and a system for detecting the motion intention of a wearable robot, which can measure motion intent of the wearer based on the dynamic information and reflect the motion intention more accurately by driving the robot.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 착용로봇의 동작의도 감지방법은, 로봇의 단부에서 착용자의 의도힘을 측정하는 측정단계; 측정된 의도힘을 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식에 대입하여 로봇 단부에서의 가속도, 속도, 위치를 계산하는 연산단계; 및 연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬에 대입하여 각 관절에서의 구동토크를 산출하는 구동단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an intention of a wearable robot, including: measuring a strength of a wearer's intention at an end of the robot; Calculating an acceleration, a velocity, and a position at a robot end by substituting the measured intention force into a Lagrangian kinematic equation in an orthogonal coordinate system; And a driving step of calculating the driving force of the robot by substituting the calculated acceleration, speed and position into the impedance model, and substituting the driving force into the Jacobian transposition matrix to calculate the driving torque at each joint.
측정단계는 로봇 단부에 마련된 F/T센서를 통해 착용자의 의도힘을 측정할 수 있다.In the measuring step, the intention force of the wearer can be measured through the F / T sensor provided at the end of the robot.
직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식은 극좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식과 자코비안 전치행렬을 통해 도출할 수 있다.Lagrangian dynamical equations in Cartesian coordinates can be derived from Lagrangian dynamics equations and Jacobian transpose matrices in polar coordinates.
직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식은 아래의 식일 수 있다.The Lagrangian dynamical equations in Cartesian coordinates can be expressed as:
연산단계에서는 로봇 단부에서의 가속도가 아래의 식일 수 있다.In the calculation step, the acceleration at the end of the robot may be expressed by the following equation.
본 발명의 착용로봇의 동작의도 감지방법은, 로봇의 단부에서 착용자의 의도힘을 측정하고, 측정된 의도힘을 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식에 대입하여 로봇 단부에서의 가속도, 속도, 위치를 계산하며, 연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬에 대입하여 각 관절에서의 구동토크를 산출할 수 있다.A method of detecting the motion intention of a wearable robot according to the present invention is a method for measuring an intention force of a wearer at an end portion of a robot and substituting the measured intention force into a Lagrangian kinematic equation in a rectangular coordinate system to determine acceleration, The driving force of the robot is calculated by substituting the calculated acceleration, speed, and position into the impedance model, and the driving torque in each joint can be calculated by substituting the driving force into the Jacobian transposition matrix.
본 발명의 착용로봇의 동작의도 감지시스템은, 로봇의 단부에 마련되어 착용자의 의도힘을 측정하는 센싱부; 로봇의 각 관절에 마련되어 관절을 구동하고 회전각을 측정하는 관절기구부; 및 센싱부를 통해 측정된 의도힘을 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식에 대입하여 로봇 단부에서의 가속도, 속도, 위치를 계산하며, 연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬에 대입하여 각 관절기구부에서의 구동토크를 산출하는 제어부;를 포함한다.
A motion intention detection system of a wearable robot of the present invention comprises: a sensing unit provided at an end of a robot for measuring an intentional force of a wearer; A joint mechanism provided at each joint of the robot for driving joints and measuring a rotation angle; Velocity and position at the end of the robot by substituting the intrinsic force measured through the sensing unit into the Lagrangian dynamics equation in the orthogonal coordinate system and substituting the calculated acceleration, speed, and position into the impedance model to determine the driving force of the robot And substituting the driving force into the Jacobian transposition matrix to calculate the driving torque in each joint mechanism part.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 착용로봇의 동작의도 감지방법 및 감지시스템에 따르면, 동역학 정보를 기반으로 하여 착용자의 의도를 측정하고 로봇을 구동함으로써 보다 정확히 동작의도를 반영할 수 있도록 한다.According to the motion intention detecting method and the sensing system of the wearing robot constructed as described above, the intention of the wearer is measured based on the dynamic information and the motion intention can be more accurately reflected by driving the robot.
본 발명은 로봇 관절 끝단에 F/T 센서를 장착한 착용식 하지 로봇에 대해, 착용자가 F/T 센서에 가한 힘을 로봇의 동역학 정보 기반 알고리즘을 통해 착용자의 동작 의도로 감지함으로써, 기구학 정보 기반 알고리즘에 비해 보다 정확한 착용자의 동작 의도를 로봇에 전달할 수 있다. The present invention detects the force applied to the F / T sensor by a wearer's motion intention through a dynamic information-based algorithm of a robot, by using a wearable legged robot having an F / T sensor at the end of the robot joint, It is possible to transmit the wearer's motion intention more accurately to the robot than the algorithm.
그리하여 착용자가 로봇을 구동하는데 있어서 발생하는 구동 부하를 급격히 감소시키고 빠른 반응속도로 착용자의 동작 의도에 따라 로봇을 구동시킬 수 있다.Thus, the driving load generated when the wearer drives the robot is drastically reduced, and the robot can be driven according to the intention of the wearer with a fast reaction speed.
결과적으로 본 발명을 통해, 인체와 로봇 관절 전체 구속이 아닌, 끝단 구속만으로도 착용자의 동작 의도를 정확히 감지하여 빠르게 로봇을 구동하는 것이 가능하다.
As a result, through the present invention, it is possible to drive the robot quickly by accurately detecting the motion intention of the wearer not only by restraining the entire body of the human body and the robot joint but also by restraining the end.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 동작의도 감지방법의 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a method for detecting motion intention of a wearable robot according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 동작의도 감지방법의 블록도이다. FIG. 1 is a block diagram of a method for detecting motion intention of a wearable robot according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 착용로봇의 동작의도 감지방법은, 로봇의 단부에서 착용자의 의도힘을 측정하는 측정단계; 측정된 의도힘을 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식에 대입하여 로봇 단부에서의 가속도, 속도, 위치를 계산하는 연산단계; 및 연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬에 대입하여 각 관절에서의 구동토크를 산출하는 구동단계;를 포함한다.A method of detecting an intention of an operation of a wearable robot according to the present invention includes: a measurement step of measuring an intentional force of a wearer at an end of the robot; Calculating an acceleration, a velocity, and a position at a robot end by substituting the measured intention force into a Lagrangian kinematic equation in an orthogonal coordinate system; And a driving step of calculating the driving force of the robot by substituting the calculated acceleration, speed and position into the impedance model, and substituting the driving force into the Jacobian transposition matrix to calculate the driving torque at each joint.
본 발명은, 로봇 관절 끝단에 F/T(force/torque) 센서를 장착한 착용식 하지 로봇에 대하여, 각 관절에 회전형 구동기와 회전각을 측정할 수 있는 엔코더를 포함하는 관절기구부, 관절 끝단에 장착된 F/T센서모듈, 로봇의 동역학 정보를 기반으로 하는 착용자 동작 의도 감지 알고리즘으로 구성되어 있다.The present invention relates to a wearable under-arm robot equipped with an F / T (force / torque) sensor at the end of a robot joint, a joint mechanism including a rotatable actuator and an encoder capable of measuring a rotation angle at each joint, , An F / T sensor module mounted on the robot, and a wearer motion intention detection algorithm based on the kinematics information of the robot.
착용자가 가한 힘은 F/T 센서 모듈을 통해 측정되고 관절 좌표계에서의 라그랑지안 동역학 방정식을 직교 좌표계에서의 라그랑지안 동역학 방정식으로 변환하고 이를 이용하여 착용자가 가한 힘에 대한 로봇 관절 끝단의 가속도를 얻게 된다. The force applied by the wearer is measured by the F / T sensor module, and the Lagrangian dynamics equation in the joint coordinate system is converted into the Lagrangian dynamics equation in the orthogonal coordinate system, and the acceleration of the robot joint end with respect to the force applied by the wearer is obtained.
이렇게 얻어진 가속도 값을 적분하여 속도와 위치 값을 얻고 가속도, 속도, 위치 값들을 입력으로 하는 임피던스 모델을 통해 착용자 의도 구동 힘을 생성한다. 그리고 이 착용자 의도 구동 힘에 대한 관절 토크를 계산하여 로봇을 구동하게 된다. 이 밖에 로봇 관절에 관절 댐핑 토크와 마찰 보상 토크가 입력된다.
The acceleration value thus obtained is integrated to obtain the velocity and the position value, and the wearer's intention driving force is generated through the impedance model in which the acceleration, velocity and position values are inputted. Then, the joint torque for the wearer's intentional driving force is calculated and the robot is driven. In addition, joint damping torque and friction compensation torque are input to the robot joint.
구체적으로, 도시된 바와 같이 착용자가 motion intention을 가하면 로봇의 센싱부는 이를 감지한다. 측정단계는 로봇 단부에 마련된 F/T센서를 통해 착용자의 의도힘을 측정할 수 있다.Specifically, when the wearer applies motion intention as shown, the sensing portion of the robot detects this. In the measuring step, the intention force of the wearer can be measured through the F / T sensor provided at the end of the robot.
그 후 측정된 의도힘을 통해 로봇의 각 관절에서의 구동토크를 연산하고 이 부분이 핵심이라 할 수 있다.Then, the driving torque at each joint of the robot is calculated through the measured intention force, and this portion is the key.
이는 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식을 통해 도출하는데, 그 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식은 극좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식과 자코비안 전치행렬을 통해 도출할 수 있다.It is derived from the Lagrangian dynamical equations in the Cartesian coordinate system. The Lagrangian dynamics equation in the Cartesian coordinate system can be derived from the Lagrangian dynamics equation and the Jacobian transpose in the polar coordinate system.
구체적으로, 극좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식은 아래와 같다.Specifically, the Lagrangian dynamical equations in the polar coordinate system are as follows.
그리고, 직교좌표계에서 자코비안 전치행렬을 통한 힘과 토크의 관계는 아래와 같다.The relationship between force and torque through the Jacobian transpose matrix in the Cartesian coordinate system is as follows.
따라서, 이러한 관계를 통하여 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식을 아래와 같이 도출할 수 있다.Therefore, the Lagrangian dynamical equations in the Cartesian coordinate system can be derived as follows.
결국, 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식은 아래의 식일 수 있다.Finally, the Lagrangian dynamical equations in Cartesian coordinates can be expressed as:
한편, 이 수식을 통해 가속도를 유도하면 아래와 같이 정리된다.On the other hand, if the acceleration is derived from this equation, the following is summarized.
그 후 적분을 통하여 가속도로부터 로봇 단부에서의 속도, 위치를 계산하는 연산단계를 수행한다.Then, an operation step of calculating the velocity and position at the end of the robot from the acceleration through the integration is performed.
그리고, 연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘(Frobot)을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬(JT)에 대입하여 각 관절에서의 구동토크(τrobot)를 산출하는 구동단계를 수행한다.Then, the operation of the acceleration, speed, and substituting position on the impedance model by calculating a driving force (F robot) of the robot, and the characters a driving force Jacobian transpose matrix (J T) and the drive torque (τ robot at each joint assigned to the ) Is calculated.
속도, 위치를 구하는 과정과 임피던스 모델에 대하여는 아래의 식을 표현할 수 있다.The following equations can be expressed for the process of obtaining velocity and position and the impedance model.
즉, 본 발명의 착용로봇의 동작의도 감지방법은, 로봇의 단부에서 착용자의 의도힘을 측정하고, 측정된 의도힘을 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식에 대입하여 로봇 단부에서의 가속도, 속도, 위치를 계산하며, 연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬에 대입하여 각 관절에서의 구동토크를 산출할 수 있다.In other words, the method of detecting the motion intention of the wearable robot of the present invention is a method of measuring the intention force of a wearer at an end portion of a robot, substituting the measured intention force into a Lagrangian kinematic equation in an orthogonal coordinate system, The driving force of the robot is calculated by substituting the calculated acceleration, speed, and position into the impedance model, and the driving force in each joint can be calculated by substituting the driving force into the Jacobian transposition matrix.
그리고 이러한 제어를 위한 본 발명의 착용로봇의 동작의도 감지시스템은, 로봇의 단부에 마련되어 착용자의 의도힘을 측정하는 센싱부; 로봇의 각 관절에 마련되어 관절을 구동하고 회전각을 측정하는 관절기구부; 및 센싱부를 통해 측정된 의도힘을 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식에 대입하여 로봇 단부에서의 가속도, 속도, 위치를 계산하며, 연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬에 대입하여 각 관절기구부에서의 구동토크를 산출하는 제어부;를 포함한다.
The system for detecting the intention of the wearable robot of the present invention for such control includes a sensing unit provided at an end of the robot for measuring an intentional force of the wearer; A joint mechanism provided at each joint of the robot for driving joints and measuring a rotation angle; Velocity and position at the end of the robot by substituting the intrinsic force measured through the sensing unit into the Lagrangian dynamics equation in the orthogonal coordinate system and substituting the calculated acceleration, speed, and position into the impedance model to determine the driving force of the robot And substituting the driving force into the Jacobian transposition matrix to calculate the driving torque in each joint mechanism part.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 착용로봇의 동작의도 감지방법 및 감지시스템에 따르면, 동역학 정보를 기반으로 하여 착용자의 의도를 측정하고 로봇을 구동함으로써 보다 정확히 동작의도를 반영할 수 있도록 한다.According to the motion intention detecting method and the sensing system of the wearing robot constructed as described above, the intention of the wearer is measured based on the dynamic information and the motion intention can be more accurately reflected by driving the robot.
본 발명은 로봇 관절 끝단에 F/T 센서를 장착한 착용식 하지 로봇에 대해, 착용자가 F/T 센서에 가한 힘을 로봇의 동역학 정보 기반 알고리즘을 통해 착용자의 동작 의도로 감지함으로써, 기구학 정보 기반 알고리즘에 비해 보다 정확한 착용자의 동작 의도를 로봇에 전달할 수 있다. The present invention detects the force applied to the F / T sensor by a wearer's motion intention through a dynamic information-based algorithm of a robot, by using a wearable legged robot having an F / T sensor at the end of the robot joint, It is possible to transmit the wearer's motion intention more accurately to the robot than the algorithm.
그리하여 착용자가 로봇을 구동하는데 있어서 발생하는 구동 부하를 급격히 감소시키고 빠른 반응속도로 착용자의 동작 의도에 따라 로봇을 구동시킬 수 있다.Thus, the driving load generated when the wearer drives the robot is drastically reduced, and the robot can be driven according to the intention of the wearer with a fast reaction speed.
결과적으로 본 발명을 통해, 인체와 로봇 관절 전체 구속이 아닌, 끝단 구속만으로도 착용자의 동작 의도를 정확히 감지하여 빠르게 로봇을 구동하는 것이 가능하다.
As a result, through the present invention, it is possible to drive the robot quickly by accurately detecting the motion intention of the wearer not only by restraining the entire body of the human body and the robot joint but also by restraining the end.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
Claims (10)
측정된 의도힘을 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식에 대입하여 로봇 단부에서의 가속도, 속도, 위치를 계산하는 연산단계; 및
연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬에 대입하여 각 관절에서의 구동토크를 산출하는 구동단계;를 포함하는 착용로봇의 동작의도 감지방법.A measuring step of measuring an intentional force of the wearer at an end of the robot;
Calculating an acceleration, a velocity, and a position at a robot end by substituting the measured intention force into a Lagrangian kinematic equation in an orthogonal coordinate system; And
And a driving step of calculating a driving force of the robot by substituting the calculated acceleration, speed and position into an impedance model, and substituting the driving force into a Jacobian transposition matrix to calculate a driving torque in each joint Intention detection method.
측정단계는 로봇 단부에 마련된 F/T센서를 통해 착용자의 의도힘을 측정하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 동작의도 감지방법.The method according to claim 1,
Wherein the measuring step measures an intentional force of the wearer through an F / T sensor provided at an end of the robot.
직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식은 극좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식과 자코비안 전치행렬을 통해 도출된 것을 특징으로 하는 착용로봇의 동작의도 감지방법.The method according to claim 1,
The Lagrangian dynamics equation in the Cartesian coordinate system is derived from the Lagrangian dynamics equation in the polar coordinate system and the Jacobian transpose matrix.
직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식은 아래의 식인 것을 특징으로 하는 착용로봇의 동작의도 감지방법.
Wherein the Lagrangian dynamics equation in the orthogonal coordinate system is expressed by the following equation.
연산단계에서는 로봇 단부에서의 가속도가 아래의 식을 통해 도출되는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 동작의도 감지방법.
Wherein an acceleration at the end of the robot is derived through the following equation in an operation step.
로봇의 각 관절에 마련되어 관절을 구동하고 회전각을 측정하는 관절기구부; 및
센싱부를 통해 측정된 의도힘을 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식에 대입하여 로봇 단부에서의 가속도, 속도, 위치를 계산하며, 연산된 가속도, 속도, 위치를 임피던스모델에 대입하여 로봇의 구동힘을 산출하고, 구동힘을 자코비안 전치행렬에 대입하여 각 관절기구부에서의 구동토크를 산출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 동작의도 감지시스템.A sensing unit provided at an end of the robot for measuring an intentional force of the wearer;
A joint mechanism provided at each joint of the robot for driving joints and measuring a rotation angle; And
Velocity, and position at the end of the robot by substituting the intention force measured by the sensing unit into the Lagrangian kinematic equation in the orthogonal coordinate system, and calculating the driving force of the robot by substituting the calculated acceleration, speed, and position into the impedance model And a control unit for substituting the driving force into the Jacobian transposition matrix and calculating the driving torque in each joint mechanism part.
제어부는 직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식을 극좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식과 자코비안 전치행렬을 통해 도출하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 동작의도 감지시스템.The method of claim 7,
Wherein the control unit derives the Lagrangian dynamics equation in the orthogonal coordinate system through the Lagrangian dynamics equation and the Jacobian transpose matrix in the polar coordinate system.
직교좌표계에서의 라그랑지안 동역학방정식은 아래의 식인 것을 특징으로 하는 착용로봇의 동작의도 감지시스템.
Wherein the Lagrangian dynamics equation in the Cartesian coordinate system is expressed by the following equation.
제어부는 로봇 단부에서의 가속도를 아래의 식을 통해 도출하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 동작의도 감지시스템.
The method of claim 7,
Wherein the control unit derives the acceleration at the end of the robot through the following equation.
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| KR1020140055520A KR20150129225A (en) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | Method and system for sensing motion intent of wearable robot |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110065070A (en) * | 2019-04-29 | 2019-07-30 | 华中科技大学 | A kind of robot adaptive impedance control system based on kinetic model |
| CN110900605A (en) * | 2019-12-02 | 2020-03-24 | 浙江大学 | Multi-constraint machining optimization method for coordinated mechanical arm based on speed reconfiguration |
| KR20200084501A (en) * | 2019-01-02 | 2020-07-13 | 성균관대학교산학협력단 | Apparatus for controlling robot and method thereof |
| US11400590B2 (en) | 2017-05-10 | 2022-08-02 | Moog Bv | Optimal control of coupled admittance controllers |
-
2014
- 2014-05-09 KR KR1020140055520A patent/KR20150129225A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11400590B2 (en) | 2017-05-10 | 2022-08-02 | Moog Bv | Optimal control of coupled admittance controllers |
| KR20200084501A (en) * | 2019-01-02 | 2020-07-13 | 성균관대학교산학협력단 | Apparatus for controlling robot and method thereof |
| CN110065070A (en) * | 2019-04-29 | 2019-07-30 | 华中科技大学 | A kind of robot adaptive impedance control system based on kinetic model |
| CN110065070B (en) * | 2019-04-29 | 2020-09-18 | 华中科技大学 | Robot self-adaptive impedance control system based on dynamic model |
| CN110900605A (en) * | 2019-12-02 | 2020-03-24 | 浙江大学 | Multi-constraint machining optimization method for coordinated mechanical arm based on speed reconfiguration |
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