• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.4
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• pp.447-459
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• 2013

Many problems need to be solved before vision systems can actually be applied in industry, such as the precision of the kinematics model of the robot control algorithm based on visual information, active compensation of the camera's focal length and orientation during the movement of the robot, and understanding the mapping of the physical 3-D space into 2-D camera coordinates. An algorithm is proposed to enable robot to move actively even if the relative positions between the camera and the robot is unknown. To solve the correction problem, this study proposes vision system model with six camera parameters. To develop the robot vision control algorithm, the N-R and EKF methods are applied to the vision system model. Finally, the position accuracy and processing time of the two algorithms developed based based on the EKF and the N-R methods are compared experimentally by making the robot perform slender bar placement task.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2003.10a
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• pp.264-267
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• 2003

The stereoscopic vision robot system design with DSP processor is presented. The vision system is consists of control system, vision system and host computer. The vision system is based on 32bits DSP processor. The stereoscopic image processing applies the correlation coefficient method to execute the software. The result of experiment, image recognition rate is 95% on the stereoscopic vision robot system.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.215-218
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• 2002

본 논문에서 구현한 시스템은 비젼(vision)시스템을 이용하여 자율 이동로봇의 경로를 탐색하고 추출된 정보로부터 자율 이동로봇의 위치제어 성능을 제시하고자 한다. 일반적인 로봇시스템은 자신이 이동해야 할 목표 지점을 자율적으로 생성할 수 없으므로 기타 다른 시스템의 정보를 이용하여 미로를 탐색하거나 장애물을 인식하고 식별하여 자신의 제어전략을 수립한다. 그리고, 본 연구에서 제시한 시스템은 자율이동로봇의 행동 환경을 호스트 PC인 비젼시스템이 로봇의 현재 위치, 로봇이 이동해야 할 목표위치, 장애물의 위치와 형태 둥둥을 분석한다. 분석된 결과값을 RF-Module을 이용해서 로봇에 전송하면 로봇은 그 데이터를 받아서 동작하게 되며 로봇이 오동작 또는 장애물로 인해 정확한 목적지까지 도달하지 못할때 호스트 PC는 새로운 최단경로를 만들거나 장애물을 회피 할 전략을 로봇에게 보내준다. 본 연구에 적용한 알고리즘은 A* 알고리즘을 사용하였으며, 본 알고리즘은 매우 단순하면서도 실시간 처리에 적용가능하며, 자율 이동로봇의 충돌회피, 최단 경로 생성에 대한 성능을 실험을 통하여 제시한다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.23 no.1
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• pp.21-29
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• 2003

It is very important to reduce the computational time in estimating the parameters of vision control algorithm for robot's position control in real time. Unfortunately, the batch estimation commonly used requires too murk computational time because it is iteration method. So, the batch estimation has difficulty for robot's position control in real time. On the other hand, the Extended Kalman Filtering(EKF) has many advantages to calculate the parameters of vision system in that it is a simple and efficient recursive procedures. Thus, this study is to develop the EKF algorithm for the robot's vision control in real time. The vision system model used in this study involves six parameters to account for the inner(orientation, focal length etc) and outer (the relative location between robot and camera) parameters of camera. Then, EKF has been first applied to estimate these parameters, and then with these estimated parameters, also to estimate the robot's joint angles used for robot's operation. finally, the practicality of vision control scheme based on the EKF has been experimentally verified by performing the robot's position control.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2004.10a
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• pp.94-97
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• 2004

독립된 자율로봇에서 머신비젼의 구동을 위해 본 논문에서는 DARS(Distributed Autonomous Robotic System)에 적용하기 위한 디지털 이미지 프로세싱을 연구하고, DARS의 개별 로봇에 이를 임베디드화하는 것을 연구한다. 따라서 로봇을 구동하기 위해 필요한 데이터를 CMOS 카메라로부터 수신하여 영상을 스캔한 후, 원영상을 신경망 알고리즘을 통해 클러스터링하여 필요한 데이터를 추출한다. 또 이를 사용자 컴퓨터 단말기 상에 디스플레이하고, 최종적으로 DARS의 자율 이동 로봇이 영상 데이터를 인지하여 특정한 선택 동작을 수행하도록 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2005.11a
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• pp.309-312
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• 2005

본 논문에서는 비젼 시스템과 후각 센서를 이용하여 모바일 로봇의 냄새 발생지 탐색 기능을 구현 하였다. 모바일 로봇에서의 비젼 시스템은 많은 연구가 진행되어진 센싱 방식이지만, 후각 기능은 새롭게 지능 시스템의 센싱 방식으로 주목 받고 있는 추세이다. 이에 본 논문은 이전까지의 연구에서 보여준 임베디드 시스템에서의 가스 센싱 기능 구현을 벗어나 신경망 알고리즘을 이용하여 냄새를 구별 할 수 있는 후각 기능을 구현 하였으며, 비젼 시스템과 후각 센서의 복합적인 알고리즘을 통하여 냄새 발생지를 탐색하는 방법을 제시하였다. 또한 이를 실험하기 위해 AMOR(Autonomous Mobile Olfactory Robot)을 구현하여 남새 발생지 탐색 알고리즘의 효용성을 입증 하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.15 no.5
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• pp.560-566
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• 2005

In this paper, a practical technique for correction of a distorted image for vision-based localization of ubiquitous mobile robot. The localization of mobile robot is essential and is realized by using camera vision system. In order to wide the view angle of camera, the vision system includes a fish-eye lens, which distorts the image. Because a mobile robot moves rapidly, the image processing should he fast to recognize the localization. Thus, we propose the practical correction technique for a distorted image, verify the Performance by experimental test.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.4 no.4
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• pp.494-498
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• 1998

이 논문은 에나멜 전선의 제조공정의 자동화에 있어서 핵심역할을 하는 보빈의 자동인식을 위한 머신 비젼 시스템에 관한 것이다. 이 시스템의 역할은 컨베이어 라인의 팔레트 위에 놓인 보빈들의 영상을 CCD 카메라로 취득, 분석하여 보빈 형태, 색상, 제조공정번호 등의 다양한 정보를 추출하여, 전체 생산공정을 제어하는 주 컴퓨터로 보내는 일을 수행한다. 이 비젼 시스템은 개발된 후 에나멜 전선 생산공장에 설치되어 일정 시험기간을 거쳐 현재 성공적으로 운영되고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.3
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• pp.305-315
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• 2016

This study aims to develop a robot vision control scheme using the Newton-Raphson (N-R) method for the uncertainty of circumstance caused by the appearance of obstacles during robot movement. The vision system model used for this study involves six camera parameters (C1-C6). First, the estimation scheme for the six camera parameters is developed. Then, based on the six estimated parameters for three of the cameras, a scheme for the robot's joint angles is developed for the placement of a slender bar. For the placement of a slender bar for the uncertainty of circumstances, in particular, the discontinuous robot trajectory caused by obstacles is divided into three obstacle regions: the beginning region, middle region, and near-target region. Then, the effects of obstacles while using the proposed robot vision control scheme are investigated in each obstacle region by performing experiments with the placement of the slender bar.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2003.09b
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• pp.9-12
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• 2003

본 논문에서는 미지의 환경에서 인터넷 기반에 대한 이동로봇의 자율 주행이 가능하도록 비젼시스템과 퍼지규칙을 이용한 경로 설정 및 장애물 회피를 위한 알고리즘을 소개 하고자 한다. 한편 원격지에서도 로봇의 움직임을 파악할 수 있도록 인터넷을 통한 원격운용 기능을 추가함으로써 로봇의 효율적인 제어가 가능하도록 하였다. 원격지에서 제어하고자 할 때 대부분이 인터넷이나 무선을 이용한 원격제어 또는 실시간 모니터링을 통해 제어하여 그 상황을 시뮬레이션으로 구현하고 있다. 현재 이동로봇 제어를 할 때 많이 사용되는 방법은 IEEE 802.11b를 기반으로 한 wireless LAN Socket, TCP/IP, RF, 블루투스 통신등이 있다. 이러한 방식중 본 논문에서는 Internet 방식 중에 TCP/IP 프로토콜을 사용하였다. 전체 시스템은 이동로봇과 서버 그리고 클라이언트로 구성되며 이동 로봇은 인터넷을 통해서 로봇을 제어하거나 필요에 따라서는 로봇이 직접 제어권을 가지고 자율주행이 가능하도록 설계되었다. 본 논문에서는 퍼지규칙을 이용하여 경로 계획 및 장애물 회피를 위한 알고리즘을 생성하였으며, 실험을 통한 그 효율성을 검증하였다. 또한 실제 이동 로봇을 제작하여 실험한 결과에서도 제안된 알고리즘이 우수한 성능을 발휘함을 확인할 수 있었다.