• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권2호
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• pp.37-44
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• 2019

The primary objective of this study is to develop a prototype of all-in-one attachment-based PHC pile head cutting robot that improves the conventional work in safety, productivity, and quality. For this, the following research works are conducted sequentially; 1)literature review, 2)development of an all-in-one attachment-based PHC pile head cutting robot prototype, 3)performance evaluation of each device, 4)economic analysis of an automated method. As a result, PHC pile cutting level sensing device, PHC pile cutting device, PHC pile handling device are developed. Futhermore, working process of an automated method is developed based on result of performance evaluation. According to the economic analysis result, the cost of the automated method was 21.37% less than that of the conventional method, and the economic efficiency was also superior(ROR 215.44%, Break-even Point 5.52month). It is expected that conclusions for future improvements are used in the development of the all-in-one attachment-based PHC pile head cutting robot to practical use.

• 로봇학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.179-188
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• 2021

Construction monitoring is one of the key modules in smart construction. Unlike structured urban environment, construction site mapping is challenging due to the characteristics of an unstructured environment. For example, irregular feature points and matching prohibit creating a map for management. To tackle this issue, we propose a system for data acquisition in unstructured environment and a framework for Intensity and Ambient Enhanced Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping, IA-LIO-SAM, that achieves highly accurate robot trajectories and mapping. IA-LIO-SAM utilizes a factor graph same as Tightly-coupled Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping (LIO-SAM). Enhancing the existing LIO-SAM, IA-LIO-SAM leverages point's intensity and ambient value to remove unnecessary feature points. These additional values also perform as a new factor of the K-Nearest Neighbor algorithm (KNN), allowing accurate comparisons between stored points and scanned points. The performance was verified in three different environments and compared with LIO-SAM.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권2호
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• pp.27-35
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• 2022

This study presents one man-portable, hazardous gas detecting and capturing robot. The robot can be fit in the trunk of a sedan car. Its weight is less than 20 kg. A dedicated gas intake mechanism is proposed for the robot. The robot can detect and capture gases at a height of 2 m above the ground, although the height of the robot is about 0.2 m. The performance of the gas intake mechanism is verified through computational fluid dynamics (CFD) analysis and experiments. Its gas detecting signals were acquired by serial communication and processed in Robot Operating System (ROS) based control software. The proposed robot can successfully move on rough terrains such as stairs, sand roads, and rock roads.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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• pp.233-234
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• 2023

Construction robot-based automation can contribute to productivity and quality improvement by replacing manpower in tasks that have simple repetitive properties or require high precision. In this respect, layout work is one of the most effective tasks in introducing robot-based automation technology. The development of a robotic layout system for building structures has recently been promoted in Korea, and a prototype of a marking robot has been produced. However, for commercialization, the technology improvement is required through the analysis of major improvement directions. Therefore, this study aims to derive the improvement priorities of the marking robot based on the evaluation of researchers who participated in the development process. As a result, there was a high demand for improvement in factors such as the robot's precise positioning method and robot size and weight. The results of this study are expected to serve as guidelines for the efficient input of limited resources in the future technology development process.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권3호
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• pp.28-35
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• 2024

This study compared performances of PID (Proportional Integral Derivative), SMC (Sliding Mode Control), and MPC (Model Predictive Control) strategies applied to a 2DOF (Degree Of Freedom) drone tracking robot. The developed 2DOF robot utilized a depth camera with an IMU (Inertial Measurement Unit), laser pointers, and servo motors to rapidly detect and track objects. Image processing was conducted using the YOLO deep learning model. Through this setup, controllers were attached to the robot to track random drone movements, comparing performances in terms of accuracy and energy consumption. This study revealed that while SMC demonstrated precise tracking without deviating from the path, both PID and MPC controllers showed deviations. Performance-wise, SMC is superior. However, considering economic aspects, PID is more advantageous due to its lower power consumption and relatively minor tracking errors.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1603-1608
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• 2008

Powered robotic exoskeletons are currently under development for assisting or supporting human muscle power. Many applications using this system for the purpose of national defense system, medical support, and construction industry are now frequently introduced. In this paper, we proposed the exoskeletal wearable robotics for construction workers. First, we analyzed general work conditions at the construction site and set up target tasks through the datum. Then dominant muscles’ activity which is related with the defined target tasks was checked up. Herein, wearers’ intent signal generation methodology was introduced in order to effectively activate the proposed system. In the final part of this paper, we evaluated the capability and feasibility of the exoskeletal robotics by the electromyography (EMG) signal variance; demonstrated that robotic exoskeletons controlled by muscle activity could be useful way of assisting with construction workers.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.921-924
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• 2007

토목, 건축과 관련된 노동현장은 여느 3D 업종들과 마찬가지로 숙련된 기능공의 부재 및 산업재해 발생으로 인해 어려움을 겪고 있으며 이를 극복하기 위한 노력을 계속하고 있다. 대표적인 토목공사인 토공 작업 역시 위험 혹은 유해한 작업환경으로 인해 토공장비의 안전사고 및 생산성과 품질저하가 발생하며 이를 방지하기 위한 장비의 지능화가 절실하게 요구되고 있다. 이를 위해 최근 지능형 굴삭 시스템 개발을 위한 연구가 진행되고 있으며, 토공작업은 일반적으로 광범위한 작업영역을 가지기 때문에 지능형 굴삭시스템의 개발을 위해서는 효율적인 작업을 수행할 수 있도록 하는 작업계획의 수립이 매우 중요하다. 본 연구에서는 작업계획의 대상을 굴삭로봇과 토사로 구분하였으며, 글로벌 영역에서 단위작업 영역, 로컬 영역으로의 분할을 통해 전체 작업 진행에 대해 효율적으로 작업계획을 수립할 수 있도록 구성하여 계획단계에서부터 토공작업 자동화 및 효율와에 기여하고자한다. 토공작업계획 시스템은 토공 작업자 및 감독자의 작업 특성 및 노하우를 컴퓨터, 즉 두뇌에 부여함으로써 숙련된 장비조종자의 작업 방법 및 특성을 반영하여 토공 작업 프로세스 모델링을 구축하고 실제 작업환경상의 센서에 의해 측정된 데이터를 실제 작업환경과 동일하게 모델링된 컴퓨터내의 가상환경을 바탕으로 영역분할, 최적 플랫폼 위치선정 및 작업 순차생성을 통해 최적의 토공작업계획을 수립할 수 있도록 한다.

• 월간 기계설비
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• 12호통권209호
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• pp.34-43
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• 2007

환경부는 산하 수처리선진화사업단에서 수돗물 수질개선대책의 일환으로 연구개발한 옥내급수관 진단, 세척 및 갱생기술을 적용, 서울시와 공동으로 시범사업을 실시한다고 밝혔다. 이 사업은 서울 둔촌동 주공아파트 2개동 80세대를 대상으로 약 1억2000만원의 예산을 들여 지난 8월 말부터 시행, 수돗물 녹물발생 방지를 위한 갱생기술의 완성도를 검증·확인한다는 것. 기존 옥내급수관 갱생기술은 평균 관직경 15mm인 소형관에 대한 정밀시공이 어려워 녹이 재발하는 경우가 많았다. 하지만 이번에 개발된 기술은 수도관 내부의 녹 제거 및 관 내부 표면이 균일토록 코팅할 뿐 아니라 시공 후 마이크로 로봇을 이용, 관 내부 촬영 및 절연도 체크를 통해 코팅 완성도를 확인, 녹 재발 가능성을 미연에 방지한다. 이번 기술이 검증되면 환경부는 선박배관, 빌딩, 냉각수배관, 소화용배관, 산업용배관 등에도 확대 적용하고 해외진출을 통해 물산업 육성 아이템으로 발전시킬 계획이다. 한편 환경부는 지난 2005년 수도법을 개정, 건축연면적 6만$m^2$이상 다중이용건축물과 연면적5,000$m^2$이상 국.공립 공공시설은 준공 5년 후부터 매년 수질검사를 실시, 결과에 따라 수도관을 세척·갱생 또는 교체토록 올해 1월부터 의무화 하고 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권3호
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• pp.237-244
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• 2018

수중에서 로봇으로 사석 고르기 작업을 실시할 경우 로봇 주위의 지형 정보를 실시간으로 제공해야 원격조종이 가능하다. 현 위치로부터 주변지형의 높낮이를 보여줘야 운전자가 작업 계획을 수립하고, 전복과 같은 사고도 예방할 수 있다. 지금까지 지형인식은 멀티 빔 소나에 의해 이뤄졌는데 이는 작업 전후의 품질을 평가하는 용도만 사용되었지 원격조종에서 필요한 실시간 정보로는 사용될 수 없었다. 본 연구는 수중 사석 고르기 작업을 위한 실시간 지형인식 방법을 개발한다. 버킷이 지면을 누를 때 전달되는 힘을 측정해 접촉여부를 판단하고, 실린더의 길이를 읽어 접촉위치를 계산한다. 버킷의 위치제어를 위해 가변 뱅뱅제어 알고리즘을 적용하고 숙련된 굴삭기 운전자의 작업패턴을 프로그램화해 지형인식, 긁기, 밀기, 전진 등의 작업을 자동으로 수행하도록 한다. 개발된 방법은 로봇 몸체로부터 버킷의 거리에 따라 3차원 격자 지형을 상대적으로 보여줌으로써 작업자가 쉽게 지형을 인식하고 지형에 따라 작업계획을 세우도록 한다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.977-982
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• 2007

건설자동화 장비의 개발에 있어서 주변 사물을 인식하고 효과적으로 모델링하기 위한 노력은 지속적으로 이루어져 왔다. 이 연구는 지능형 굴삭 로봇 개발의 요소기술로서, 3D 레이저 스캐너를 이용하여 토공 작업환경을 3차원으로 모델링하고, 객체화된 모델링 정보를 이용하여 지능적인 작업 계획을 수립하기 위한 기반 연구이다. 이 연구에서는 먼저 3D 레이저 스캐너의 시장 동향을 분석하였고 토공 작업환경을 대상으로 3D 레이저 스캐너의 성능을 비교 분석하여 토공 현장에서 적합한 3D 레이저 스캐너를 선정하였다. 그리고 3D 모델링 시스템의 하드웨어 구서을 제시하였고 전체 소프트웨어의 컨셉을 설계하였다. 다음으로 소프트웨어 상세 기능 설계 및 사용자 인터페이스 설계를 통해 향후 photogrammetry 및 객체인식 기술의 적용을 위한 프레임워크를 구축하였다. 이 연구에서는 실제 토공현장을 대상으로 개발된 소프트웨어와 토탈 스테이션을 이용하여 타겟간의 상대거리를 측정하고 3D 모델링 시스템의 정확성을 측정하였다.