• 제목/요약/키워드: 굴삭 로봇

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지능형 굴삭을 위한 토공작업계획 시스템의 구조 설계 (A Study on the Design of Task Planning System for Intelligent Excavating System (IES))

  • 이원식;송순호;이승수;서종원;김성근
    • 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.

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신경 회로망을 이용한 유압 굴삭기의 일정각 굴삭 제어 (A constant angle excavation control of excavator's attachment using neural network)

  • 서삼준;서호준;김동식
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.151-155
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    • 1996
  • To automate an excavator the control issues resulting from environmental uncertainties must be solved. In particular the interactions between the excavation tool and the excavation environment are dynamic, unstructured and complex. In addition, operating modes of an excavator depend on working conditions, which makes it difficult to derive the exact mathematical model of excavator. Even after the exact mathematical model is established, it is difficult to design of a controller because the system equations are highly nonlinear and the state variable are coupled. The objective of this study is to design a multi-layer neural network which controls the position of excavator's attachment. In this paper, a dynamic controller has been developed based on an error back-propagation(BP) neural network. Computer simulation results demonstrate such powerful characteristics of the proposed controller as adaptation to changing environment, robustness to disturbance and performance improvement with the on-line learning in the position control of excavator attachment.

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지반형상 3차원 모델링을 위한 스테레오 비전 영상의 노이즈 제거 알고리즘 개발 (Development of the Noise Elimination Algorithm of Stereo-Vision Images for 3D Terrain Modeling)

  • 유현석;김영석;한승우
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.145-154
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    • 2009
  • 작업환경 주변의 사물(target object)을 자동으로 인식하고 그 결과를 효과적으로 모델링하는 기술은 작업 품질, 생산성 등 개발 장비의 성능(performance)에도 지대한 영향을 미치게 되므로 이는 건설자동화 장비를 개발함에 있어 필수적으로 요구되는 핵심 요소기술이다. 현재 국내에서는 2006년부터 지능형 굴삭 로봇(intelligent robotic excavator)의 개발을 위하여 토공 작업환경을 대상으로 스테레오 비전을 활용하여 굴삭 로봇 주변 영역의 지반형상을 3차원으로 모델링하기 위한 기술을 개발하고 있다. 본 연구의 목적은 실제 토공 작업환경을 3차원으로 모델링하는 과정에서 필연적으로 발생되는 스테레오 매칭 노이즈를 효과적으로 제거하기 위하여 다양한 토공작업 환경 요소가 포함된 스테레오 영상을 수집하고 토공 작업 환경의 3차원 모델링에 적합한 노이즈 제거 알고리즘을 제안하는 것이다. 본 연구를 통해 개발된 디지털 영상처리 기술은 토공 작업환경을 대상으로 주변을 자동 인식하고 추출하고자 하는 관심의 대상을 3차원으로 모델링해야 하는 굴삭기 이외의 자동화 장비 개발에 있어서도 응용성이 매우 클 것으로 기대된다.

굴삭기용 무인조종로봇 신뢰성 보증 시험에 대한 연구 (Reliability Qualification Test of a Unmanned Control Robot System for an Excavator)

  • 백승준;손영갑;김준희;이종철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권4호
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    • pp.397-403
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    • 2015
  • 본 논문은 개발 중에 있는 굴삭기 무인조종 로봇을 대상으로 시스템 신뢰도 평가 방법을 제안하고, 제안한 방법을 이용하여 수행한 신뢰도 보증시험에 대한 결과를 나타낸다. 로봇 시스템은 위험한 작업환경에서 작업자의 안전을 위하여 개발되었으며 전체 시스템의 신뢰도는 각 구성품의 신뢰도로부터 계산될 수 있다. 따라서 세 가지 주요 구성품 각각에 대한 전용 시험 장비를 제작하여 가속수명시험에 사용하였다. 가속수명시험 결과를 이용하여 신뢰수준에 따른 보증할 수 있는 평균수명을 추정하고, 적은 시료 수를 사용하는 시스템 신뢰도 보증 시험법을 제안하였다.

수조실험을 통한 해저지반 굴삭용 워터젯 장비의 성능평가에 관한 연구 (Study on Performance Evaluation of Subsea Waterjet Trenching Machine Using Water Tank)

  • 나경원;조효제;백동일;황재혁;한성훈;장민석;김재희
    • 한국해양공학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.470-474
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    • 2015
  • The demand for subsea cables and pipelines that transfer marine energy resources onshore has recently increased. Laying these underground after trenching is one engineering method to stabilize exposed subsea cables and pipelines. This experimental study found the optimum conditions for operating two types of waterjet arms mounted on an ROV trencher. A waterjet arm for trenching the seabed was scaled down at a ratio of 1:6, and a comparative analysis was conducted using diverse parameters. The results of this research provide a practical fundamental database to assist in making decisions about the ROV trencher performance in advance.

퍼지제어를 이용한 굴삭기 작업장치 위치제어에 관한 연구 (A study on the position control of excavator attachment using fuzzy control)

  • 이시천;이교일
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.1183-1187
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    • 1993
  • The objective of this study is to design a fuzzy logic controller(FLC) which controls the position of excavator's attachment a noble FLC is proposed, which is based on simple control rules while offering easy tuning of control parameters by utilizing real operation characteristics of an operator. The proposed FLC consists of two parts, the proportional controller part and the FLC part. Experiments are carried out on a test bed which is built around a commercial excavator. The controller is applied to bhe leveling of excavator's bucket tip, which is one of the main functions in an excavator's operation.

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굴삭기의 엔진 및 유압펌프 제어시스템의 개발에 관한 연구 (A study on the development of the engine/hydraulic pump control system of excavator)

  • 하석홍;윤영환;이일영;조겸래;이진걸;황봉동
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.675-680
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    • 1990
  • According to the recent increase of demands for multi-function and economics on hydraulic excavator, it is required that excavator should have simple operation, higher and operational efficiency. However, it is difficulty for current hydraulic system to satisfy demands fully. This study shows that new control system improves power transmission efficiency, work capability of engine and hydraulic system of current excavator.

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