• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.957-958
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• 2011

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.303-304
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• 2013

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.46-49
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• 2008

본 논문은 이동 로봇의 이동 및 거리 센싱의 불확실성을 고려한 시뮬레이터 개발에 대해 소개한다. 이동 로봇은 구동기, 바닥의 불안정성, 바퀴 및 구동 기구의 불확실성, 그리고 기타 구조적으로 어려운 다양한 원인으로 동작 명령과 차이가 있게 이동한다. 또한 이동 로봇에 장착된 각종 센서는 센서 자체의 불안정성, 주변 환경의 불안정성등에 의하여 정확한 측정값을 출력하지 못한다. 이러한 이동 및 센서의 불안정성은 로봇의 자율 주행 알고리즘의 구현이 가장 큰 장애물이 되고 있다. 예측하기 어려운 불안정성을 고려하지 않은 알고리즘은 실제 환경에서 필연적으로 동작에 실패하여 크고 작은 사고를 일으킨다. 따라서 알고리즘의 검증을 위해 시뮬레이터가 각종 불확실성을 포함하여 로봇 동작이 실제에 유사하도록 하여야 한다. 본 연구에서는 이동 로봇의 이동과 센싱에 불확실성을 포함하도록한 시뮬레이터를 개발하였다. 다양한 센서들 중 이동 로봇의 위치 추정, 장애물 인식, 지도 작성등에 가장 기본적으로 사용되는 영역 센서를 대상으로 불확실성을 구현하였다. 개발된 시뮬레이터를 사용하여 알고리즘을 검증하는 경우와 불확실성을 고려하지 않은 시뮬레이터를 사용하여 알고리즘을 검증하는 경우를 비교하여, 제안된 시뮬레이터의 성능을 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권2호
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• pp.226-232
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• 2009

In this paper, a design and analysis of a gravity compensator which is a new device to reduce the joint torque of robots caused due to gravity is presented. Joints of all robots are loaded by large torques due to gravity. By applying the gravity compensator to the robot joints, the load torques applied to the robot joints are reduced by the repulsive force of the gravity compensator such that the size of the joint actuation motor can be reduced. In this paper, the structure and force relation of the gravity compensator are analyzed. The superior performance of the proposed gravity compensator is verified through experiments which measure the joint motor current caused by the load applied to the robot link.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.510-515
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• 1993

본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.46-52
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• 2004

본 논문에서는 키 42cm, 몸무게 1.5kg으로 총 16 자유도를 가진 소형 인간형 로봇의 개발에 관하여 소개한다. 인간형 로봇은 많은 자유도를 가지기 때문에 개발을 쉽게 하기 위하여 제어가 간단한 RC 서보 모터를 구동기로 사용한다. 개발된 로봇은 또한 머리에 소형 디지털 카메라를 장착하고 있어서 주변의 환경에 대한 영상 데이터를 원격지에 있는 호스트 컴퓨터에 무선 모뎀을 통하여 전송할 수 있다. 개발된 로봇은 직진 보행, 회전 보행 등의 평지 보행뿐만 아니라 계단 보행도 수행할 수 있다. 로봇의 움직임을 생성하고 사전에 모의 실험해 볼 수 있는 그래픽 시뮬레이션프로그램과 경로 생성 프로그램은 호스트 컴퓨터에서 구동된다. 실험을 통하여 개발된 로봇이 계단 보행을 수행할 수 있음을 보인다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.25-32
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• 1999

교류전동기 구동을 위한 산업용 전력전자 시스템은 전력회생용 양방향 컨버터, VVVF 인버터, 교류전동기 벡터제어기, 및 다양한 전기ㆍ기계적 연계 장치들을 포함하는 전기기계 복합시스템 특성을 지니기 때문에 전체 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션이 용이하지 않다. 일반적으로 이러한 복잡성을 해결하기 위한 방안으로서 시스템을 근사화시키고 이에 대한 수학적인 등가모델을 유도한 후 이를 이용하여 시뮬레이션을 행하고 있지만, 이 경우 실계통의 다이나믹특성을 정확히 표현할 수 없기 때문에 시뮬레이션 신뢰성이 저하될 수 있다 본 논문에서는 가변구조 제어기법에 의해 역률1 제어기능을 갖는 PWM 컨버터, VVVF 인버터 및 유도기 간접벡터제어기 둥을 포함하는 유도전동기 구동전력전자 시스템을 다이나믹 노드 기법(Dynamic Node Technique DNT)과 시뮬링크(Simulink)를 이용하여 실제회로 구성상태와 유사한 형태로 시뮬링크 윈도우상에서 설계하고, 이를 통해 시뮬레이션을 행할 수 있는 기법을 제시한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 전력전자 시스템의 특성과 제시된 다이나믹 노드 기법과 시뮬링크를 이용한 시뮬레이션 기법의 유용성을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.191-197
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• 2005

2족 보행을 특징으로 하는 인간형 로봇은 구동해야할 관절의 수가 매우 많으며, 로봇의 보행 상태 등을 인식하기 위하여 다양한 센서의 활용이 필요하다. 본 논문에서는 21개의 RC 서보 모터를 사용한 소형의 2족 보행 로봇의 제어기의 구조를 제안하고 구현한다. 제안된 제어기는 호스트 PC와 DSP를 사용한 주 제어기, 그리고 FPGA를 사용한 보조 제어기의 계층 구조를 갖는다. 호스트 PC에서는 보폭, 보행 시간 등과 같은 보행 파라미터에 따른 로봇의 보행 데이터를 생성하여 주 제어기로 전송하고, TI사에서 제어용으로 출시된 DSP 칩인 TMS320LF2407A를 사용하여 구현된 주 제어기에서는 보조 제어기를 통하여 21개의 RC 서보 모터를 구동한다. 또한 주 제어기와 2축 가속도 센서를 인터페이스하여 보행 바닥면의 경사도에 따른 균형잡기 실험과 기울어진 바닥면의 기울기를 검출하여 경사면 보행이 가능함을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.166-168
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• 2004

근래에 무인 자동화기술의 발달과 마이크로프로세서 기술의 혁신적인 성장에 힘입어 일반산업현장에서 사용되고 있는 로봇은 복잡하고 다양한 작업이 요구되는 비제조업분야로 그 적용분야가 확장되고 있다. 그 대표적인 분야를 들자면 방사능 지역과 같은 위험한 환경에서의 작업, 우주공간이나 심해에서의 작업, 활선 작업과 같이 사람이 접근하기 어려운 곳에서 인간을 대신하는 작업 등이 있다. 이와 같이 사람이 접근하기 어려운 지역에서 인간을 대신하여 작업을 수행할 수 있는 원격작업 로봇시스템을 개발하였다. 개발된 로봇은 6 자유도를 갖는 수평다관절 유압구동형 조작기로써 로봇의 운반 및 설치가 용이하도록 제 1 링크의 분리가 가능하도록 설계하였다. 로봇의 제어기는 전체 제어기를 통괄하는 1 개의 마스터 CPU 및 3 개의 제어보드로 구성되며 이들은 VME 버스를 이용하여 데이터를 전송한다. 로봇의 관리제어시스템은 그래픽워크스테이션을 이용하여 구성하였으며 로봇의 작업상황을 실시간으로 애니메이션하여 작업자에게 원격현장감을 제공하고 작업효율의 향상시켰다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.31-38
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• 1999

본 논문에서는 수동 관절을 지니는 로봇 매니퓰레이터의 제어를 위하여 퍼지 슬라이딩 모드 기법을 제안하였다. 구동기가 정착되어 있지 않은 수동 관절을 지니는 로봇 매니퓰레이터는 언더액츄에이티트(Underactuated) 시스템의 일종이며 이러한 매니퓰레이터의 제어에 비해 어려운 측면이 있다. 여기서는 불확실성 및 외란이 존재하는 매니퓰레이터 시스템에 대하여 퍼지 슬라이딩 모드 제어를 적용함으로써, 불확실성을 극복하며 채터링 현상이 없는 제어가 가능함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.