• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.406-410
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• 2009

사람과 로봇간 인터페이스 연구가 활발히 진행되어감에 따라 원격으로 로봇을 조종하고 그 로봇을 통해 환경정보를 제공받는 텔레프레전스 시스템에 관심이 증가하고 있다. 로봇이 움직임 따라 자연스러운 텔레프레전스 서비스를 제공하기 위해서는 사용자 행동인식이 매우 중요하다. 이전에 제안되었던 텔레프레전스의 사용자의 이동 인식 시스템은 개발이 어려우며 많은 비용이 요구되고 사용자와 로봇간의 상호작용에 많은 한계를 보여왔다. 본논문에서는 닌텐도의 게임기 WII 의 적외선 리모콘을 이용하여 사용자의 이동 및 시선을 파악하고 그 정보를 바탕으로 원거리의 로봇(Sony 의 AIBO)을 움직여 사용자가 원하는 정보를 HMD를 통해 수신할 수 있는 시스템을 제안한다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.27-32
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• 2008

사람과 로봇간 인터페이스 연구가 활발히 진행되어감에 따라 원격으로 로봇을 조종하고 그 로봇을 통해 환경 정보를 제공받는 텔레프레전스 시스템에 관심이 증가하고 있다. 로봇이 움직임 따라 자연스러운 텔레프레전스 서비스를 제공하기 위해서는 사용자 행동인식이 매우 중요하다. 이전에 제안되었던 텔레프레전스의 사용자의 이동 인식시스템은 개발이 어려우며 많은 비용이 요구되고 사용자와 로봇간의 상호작용에 많은 한계를 보여왔다. 본논문에서는 닌텐도의 게임기 WII의 적외선 리모콘을 이용하여 사용자의 이동 및 시선을 파악하고 그 정보를 바탕으로 원거리의 로봇(Sony의 AIBO)을 움직여 사용자가 원하는 정보를 HMD를 통해 수신할 수 있는 시스템을 제안한다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제22권2호
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• pp.29-33
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• 2016

본 기술 특집호에서는 최근메 강인제어 분야에서 많이 주목받고 있는 사전규정 오차 구속제어기법들메 대해 기본적인 개념과 각 구속제어 기법들이 특징들을 소개한다. 기존의 제어기법들은 안정도 및 일정한 출력성능은 보장하지만 선정된 제어기 게인 값에 따라 추종성능이 민감하게 변하며 안전을 위한 제약이 없는데 반해 이러한 구속제어는 최소한의 게인 선정으로 오버슈트, 정상오차 등에 대해 사전에 규정한 성능범위를 만족하도록 강제로 구속시켜 출력성능 및 안전성이 동시에 보장되도록 한다. 이러한 구속제어는 오버슈트에 크게 영향을 받는 정밀기기 위치제어, 힘 제어에서 안전성을 확보해주며 외란이나 시스템 불확실성에 매우 강인한 특성을 갖는다. 가장 먼저 연구된 구속제어는 funnel 제어로서 시스템의 동적 모델을 포함하지 않는 비모델 기준 제어기법이다. 추종오차의 초기값이 오차에 대한 사전 구속함수로 구성된 funnel (깔데기) 안에 있으면 항상 사전메 규정된 오차범위 내에 머물도록 funnel 제어기가 작동하며 PD 제어와 구조가 유사하다. 다음으로 tanh 함수와 추종오차 변환을 결합한 방법으로서 전통적인 순환적 (recursive) 제어방법인 backstepping 제어와 결합하는 방법이다. 최종적므로 좀더 단순한 오차변환을 통해 오차에 대한 switching을 이용한 기법은 제어기 구조를 단순하게 만들고 기존의 제어기와 편리하게 결합할 수 있다. 이러한 구속제어 기법들은 또한 미지의 시스템에 특성에 대해 관측기나 지능제어를 이용한 근사함수를 요구하지 않는다. 본 특집호에서는 최근까지 연구된 구속제어에 대한 간단한 이론과 적용 결과들을 제시하기로 한다.

• Composites Research
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• 제19권5호
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• pp.7-11
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• 2006

SWNT(Single-Walled Carbon Nanotubes)와 도전성 고분자 PANi(Polyaniline)로 구성된 복합재료 합성물질을 제조하여 전기적 기계적 특성을 실험적으로 조사하였다. 이러한 재료는 인공근육 등으로 사용될 수 있어서 미소 인공생물체및 로봇의 구동에 응용될 수 있다. 이 작동기는 90% 순도의 SWNT와 화학적 Polymerization을 이용하여 본 연구실에서 개발된 완전히 새로운 방식으로 제조되었다. 4 탐침 측정법(4-probe method)을 사용하여 이 필름형 복합재 작동기의 전기전도도를 측정한 결과 56.15 S/cm의 값을 나타냈으며, 순수 PANi은 17.38 S/cm를 나타내었다. 순수한 도전성 폴리머 보다 3.2배 높은 전도성을 나타내었다. 이 작동기의 재료적 특성은 SEM을 사용하여 분석하였으며, 우수한 특성을 갖고 있었다. 전압이 작용할 때 변형률을 측정하기 위해서 레이저 측정 센서가 부착된 측정장치가 개발되었으며, $NaNO_3$ 용액 속에서 작동되며, 1볼트의 전압이 가해졌다. 초기 길이 12.690 mm에서 12.733 mm로 늘어났으며, 0.34%의 변형률이 계산되었다. 이 값은 호주 Tahhan의 0.23%보다 48% 정도 높은 변형률이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.823-828
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• 2004

Minimally Invasive Surgery (MIS) is surgery of the chest, abdomen, spine and pelvis, done with the aid of a viewing scope, and specially designed instruments. Benefits of minimally invasive surgery are less pain, less need for post-surgical pain medication, less scarring and less likelihood for incisional complications. Since the late 1980's, minimally invasive surgery has gained widespread acceptance because of the such advantages. However there are significant disadvantages which have, to date, limited the applications for these promising techniques. The reasons are limited degree-of-freedom, reduced dexterity and the lack of tactile feeling. To overcome such disadvantages many researchers have endeavored to develop robotic systems. Even though some robot aided systems achieved success and commercialized, there still remain many thing to be improved. In this paper, the robotic system which can mimic whole motions of a human arm by adding additional DOF is presented. The suggested design is expected to provide surgeons with improved dexterity during minimally invasive surgery.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권10호
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• pp.789-796
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• 2016

The weight of an antenna system pointing satellite on the mobile platform is restricted by the weight limit of the mobile platform. The maximum power of the actuator driving the antenna system is thus limited because a high power actuator needs a heavier weight. Thus, a drive system is designed to have a low torque requirement by reducing the gravitational torque depending on gravity or acceleration of the mobile platform, including vibration, shock, and accelerated motion. To reduce the gravitational torque, the mathematical model of the gravitational torque is preferentially obtained. However, the method to directly estimate the mathematical model in an antenna system has not previously been reported. In this paper, a method is proposed to estimate the gravitational torque as a mathematical model in the antenna system. Additionally, a method is also proposed to calculate the optimal weight of the balancing weight to compensate for the gravitational torque.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권5호
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• pp.503-515
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• 2011

보행 재활 훈련용 보행보조 로봇을 개발하고, 시제품의 운동학적 특성을 평가하였다. 이 보행보조 로봇은 고관절(hip), 슬관절(knee), 족관절(ankle) 등으로 구성되며, 각 관절은 감속기가 포함된 모터에 의해 구동된다. 인체 보행 운동을 이론적으로 해석하여, 보행 운동 중 각 관절의 각도 변위를 계산하는 식을 구하였고, 계산된 각도 변위를 로봇 구동기에 입력하였다. 트레드밀(treadmill) 위에서의 실험을 통해 다양한 보행 속도(walking speed) 및 보폭(stride)에서 각 관절의 출력 각도 변위를 측정하고 입력 값과 비교하였다. 입력 각도 변위와 출력 각도 변위의 차이가 고관절에서는 5.22%, 슬관절에서는 2.97% 이내로 일치함을 확인하여, 설계대로 보행보조 로봇이 작동함을 입증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.722-725
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• 1996

This paper presents a new control strategy for the position and force control of a flexible manipulator. The governing equation of motion of a two-link flexible manipulator which features a piezoceramic actuator is derived via Hamilton's principle. The control torque of the motor to command desired position and force is determined by a sliding mode controller. This controller is formulated to take account of parameter uncertainties and external disturbances. During the commanded motion, undesirable oscillation is actively suppressed by applying a feedback control voltage to the piezoceramic actuator. Consequently, an accurate compliant motion control of the flexible manipulator is achieved. Computer simulations are undertaken in order to demonstrate the effectiveness of the proposed control methodology.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권7호
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• pp.1451-1456
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• 2017

본 연구에서는 형상기억합금(SMA)을 응용한 스마트 액추에이터의 효율적 제어를 위한 통합 액추에이터-제어기 시스템 설계를 논의한다. 이를 위하여 두 개의 스마트 SMA 액추에이터 유닛과 함께 제어를 위한 싱글 칩 마이크로프로세서, 액추에이터 드라이버, 센서를 통합한 새로운 액추에이터-제어기 모듈을 설계하고 제작하였다. 제안된 시스템에서는 피드백 제어를 위해 모듈의 회전을 측정하는 6축 모션센서 칩과 SMA의 저항을 측정하는 회로를 포함한다. 실험을 통하여 액추에이터의 구동과 센서 신호와 통신을 확인하였고 이를 통하여 실제 액추에이터-제어기 시스템의 작동을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권3호
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• pp.302-306
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• 2012

Bacterial cellulose based actuator with large displacement was developed for biomimetic robots. Bacterial cellulose has 3D nanostructure with high porosity which was composed of the nanofibers. Freeze dried bacterial cellulose was dipped into ionic liquid solution such as 1-butyl-3-methylimidazolium(BMIMCl) to enhance the actuation performance due to increase the ionexchange capacity and ionic conductivity. And Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly (styrnenesulfonate)(PEDOT:PSS) was used for the electrodes of both side of bacterial cellulose actuator by dipping and drying method. The FT-IR and XRD were conducted to examine the electrochemical changes of developed bacterial cellulose actuator. The biomimetic caudal fin was designed using bacterial cellulose actuator and PDMS to verify the possibility for biomimetic robot. The step and harmonic response were conducted to evaluate the performance of developed biomimetic actuator.