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적응 학습률을 이용한 신경회로망의 학습성능개선 및 로봇 제어
Improvement of learning performance and control of a robot manipulator using neural network with adaptive learning rate

이보희    (세명대학교 전기공학과   ); 이택승    (LG산전 연구소   ); 김진걸    (인하대학교 자동화공학과  );
  • 초록

    In this paper, the design and the implementation of the adaptive learning rate neural network controller for an articulate robot, which is being developed (or) has been developed in our Automatic Control Laboratory, are mainly discussed. The controller reduces software computational load via distributed processing method using multiple CPU's, and simplifies hardware structures by the time-division control with TMS32OC31 DSP chip. Proposed neural network controller with adaptive learning rate structure using expert's heuristics can improve learning speed. The proposed controller verifies its superiority by comparing response characteristics of conventional controller with those of the proposed controller that are obtained from the experiments for the 5 axis vertical articulated robot. We, also, present the generalization property of proposed controller for unlearned trajectory and the change of load through experimental data.


  • 주제어

    neural network .   adaptive learning rate .   TMS320C31 DSP chip .   arcticulated robot.  

  • 참고문헌 (16)

    1. Stability analysis of robot manipulators subject to feedforward neural network controllers , Ahmad abdalla;Lilong Cai , IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics / v.3,pp.2588-2593,
    2. 강철구;권인소;윤중선;정완균 , 로봇 동역학과 제어 / v.,pp.177-180,
    3. Neural computation and learning strategy for manipulator position control , K. Tsutumi;H. Matsumoto , Proc. of the IEEE Int. Conf. o Neural Networks / v.4,pp.525-534,
    4. James A. Freeman , Neural Networks Algorithms, Applications, and Programming Techniques / v.,pp.89-125,
    5. On neural network application to robust impedance control of robot manipulators , Seul Jung;T. C. Hsia , IEEE International Conference on Robotics and Automation / v.,pp.869-874,
    6. 이상원 , 학습하는 기계 신경망 / v.,pp.266-285,
    7. Adaptive model-based control using neural networks , P. M. Mills;A. Y. Zomaya;M. O. Tade , Int. J. Control. / v.60,pp.1163-1192,
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    10. Mohamad H. Hassoun , Funcdamentals of Artificial Neural Networks / v.,pp.417-462,
    11. 신경회로를 이용한 6축 로보트의 역동력학적 토크제어 , 오세영;조문중;문영주 , 전기학회 논문지 / v.40,pp.816-824,
    12. On reference trajectory modification approach for cartesian space neural network control of robot manipulators , Seul Jung;T. C. Hsia , IEEE International Conference on Robotics and Automation / v.,pp.575-580,
    13. Application of a general maniqulators , W. Thomas Miller Ⅲ;Filson H. Glanz;L. Gordon Kraft Ⅲ , The International Journal of Robotics Research / v.6,pp.84-98,
    14. Trajectory tracking neural network controller for a robot Mechanism and Lyapunov Theory of Stability , Riko Safaric;Karel jezernik , Intellignet Robots and Systems / v.1,pp.626-633,
    15. Real-Time neural network control of a biped walking robot , W. Thomas Miller, Ⅲ , IEEE Control System / v.,pp.41-48,
    16. Disturbance rejection in the control of the robotic manipulators using a neural network structure , Qing Li;A. N. Poo;C. L. Teo , ICARCV '92 Second International Conference on Automation, Robotics and Computer Vision / v.3,pp.RO-4.1.1-RO-4.1.5,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Jeong, Seul ; Yim, Sun-Bin 2002. "Experimental Studies on Neural Network Force Tracking Control Technique for Robot under Unknown Environment" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering, 8(4): 338~344     

 저자의 다른 논문

  • 이보희 (22)

    1. 2000 "적외선 센서 배열을 이용한 콘베이어 벨트 사행 감지 장치에 관한 연구(I) -지능형 콘베이어 벨트 손상 검출 시스템 개발-" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 4 (1): 139~144    
    2. 2000 "AE센서를 이용한 콘베이어 벨트 이물질 감지 장치에 관한 연구(III) -지능형 콘베이어 벨트 손상 검출 시스템 개발-" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 4 (4): 803~808    
    3. 2000 "Hemispherical Grain Silicon에 의한 정전용량 확보 및 공정조건 특성에 관한 연구" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 4 (4): 809~815    
    4. 2001 "주차판 표시장치의 토크 최적화에 대한 연구" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 5 (3): 543~551    
    5. 2002 "유전알고리즘을 이용한 사족 보행로봇의 인간친화동작 구현" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 8 (8): 665~672    
    6. 2002 "사족 보행로봇의 원격제어 구현" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 6 (2): 300~308    
    7. 2005 "휴머노이드 로봇의 자세 제어에 관한 연구" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 11 (1): 77~83    
    8. 2006 "휴머노이드 로봇의 안정적 보행을 위한 다중 비선형 제어기 구현" 퍼지 및 지능시스템학회 논문지 = Journal of fuzzy logic and intelligent systems 16 (2): 215~221    
    9. 2006 "유전 알고리즘을 이용한 휴머노이드 로봇의 동작연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 23 (7): 84~92    
    10. 2006 "휴머노이드 로봇의 분산 제어를 위한 네트윅 구현" 퍼지 및 지능시스템학회 논문지 = Journal of fuzzy logic and intelligent systems 16 (4): 485~492    
  • 김진걸 (29)

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