• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.35-40
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• 2011

본 논문에서는, 무선 전력전송 방식을 이용한 이동로봇의 자동 충전 시스템을 개발한다. 기존 이동로봇의 자동 충전이 기구적 접촉에 의해 이루어졌던 것에 비해, 무선 전력전송을 이용한 충전 방법은 전자기 유도 방식에 의한 비접촉 충전시스템이다. 이 방식은 송수신 코일이 바른 위치에 정렬되어야만 효율적인 충전이 가능하다. 이 문제를 해결하기 위하여, 영상정보를 통해 충전시스템의 원형 송신 코일의 변형률을 인식하여, 효율적인 자동충전이 가능하도록 이동로봇의 자세를 제어한다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.747-752
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• 2020

지역 모니터링에 사용되는 센서 네트워크는 광범위한 지역에 설치되므로, 시스템의 유지 관리가 문제가 되어 왔다. 이 연구에서는 로봇을 이용하여 센서 네트워크에 에너지를 공급하는 시스템을 제시하고, 센서 네트워크의 에너지 소모율, 로봇의 에너지 전달률, 로봇의 이동 거리 등을 변수로 하여 센서 네트워크의 유지 조건을 규명하였다. 수식을 이용한 수치 검증과 로봇 충전 시뮬레이션 검증을 통해, 도출된 시스템 유지 조건이 타당함을 보이고, 실제 충전 실험을 통해 로봇을 이용한 센서 네트워크 유지 관리 방법의 실현 가능성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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• pp.323-324
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• 2022

본 논문에서는 사람의 개입 없이 실내 환경에서 마스크 미 착용자를 스스로 발견한 후 방역수칙위반 사실에 대한 경고와 함께 마스크 착용을 권고하는 인공지능 기반의 자율주행 서비스 로봇을 개발한다. 제안한 시스템에서 로봇은 동시적 위치 추적 지도 작성 기법인 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)기술을 이용하여 지도를 작성한 후 사용자가 제공한 웨이포인트(Waypoint)를 기반으로 자율주행한다. 또한, YOLO(You Only Look Once) 알고리즘을 이용한 실시간 객체 인식 기술을 활용하여 보행자의 마스크 착용 여부를 판단한다. 실험을 통해 사전에 작성된 지도에 지정된 웨이포인트를 따라 로봇이 자율주행하는 것을 확인하였다. 또한, 충전소로 이동할 경우, 영상 처리 기법을 활용하여 충전소에 부착된 표식에 근접하도록 이동하여 충전이 진행됨을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권2호
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• pp.345-350
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• 2021

넓은 지역에 설치되는 센서 네트워크 시스템은 유지 관리가 문제가 되어 왔으며, 이를 해결하기 위해 로봇을 사용하여 센서 네트워크에 에너지를 공급하려는 연구가 여러 연구자에 의해 수행되었다. 이 연구에서는 전력을 공급하는 노드들과 그 주변의 센서 노드들로 이루어진 센서 네트워크에 여러 대의 로봇을 사용하여 에너지를 공급하는 문제에서, 로봇이 최소 거리를 이동하도록 수정된 k-means 알고리즘을 사용하여 각 로봇이 작업할 영역을 분할하는 방법을 제안한다. 로봇의 에너지 전달률을 변수로 한 시뮬레이션 실험을 통해 분할된 각 영역의 센서 노드들이 동작을 유지할 수 있음을 보임으로써 제안한 수정 k-means 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.556-557
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• 2013

2013년까지 KAIST 원자력 전력전자 및 로봇 연구실에서 연구한 무선전력전송 관련 연구결과를 소개한다. 본 논문에서는 전력전자를 바탕으로 원자력 발전소의 중대사고 발생 시 원전 내부 상황을 모니터링 하기 위한 로봇 및 계측장비의 전원공급을 위한 무선전력전송 시스템과 사무실이나 작업장과 같은 장소에서 항상 무선전력으로 모바일기기를 충전할 수 있는 시스템을 소개하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권12호
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• pp.145-150
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• 2021

공공장소에서 지속적으로 방역을 수행하기 위해서는 인력확보가 쉽지 않은데 자율주행 기반 로봇을 활용하면 인력으로 인한 문제를 해결할 수 있다. 자율주행 기반 방역로봇은 별도의 인력 투입 없이 공공기관과 병원 등의 유해 바이러스 확산 및 질병을 지속적으로 예방 가능하다. 자율주행 기능은 피나클 필터 알고리즘을 적용하여 위치를 추정하고, 방역은 UV살균시스템 및 이산화염소 분사시스템을 적용하였다. 주행시간은 3시간 이상, 위치 오차는 0.5m.이내, 정지 회피하는 기능은 95%, 장애물 감지 거리는 1.5m에서 동작하였다, 자동충전 복구는 배터리 잔량 10%에서 충전거치대로 이동하여 충전이 되었다. 무인방역시스템으로 방역한 결과 인력배치 없이 UV살균은 99%, 이산화염소는 95% 이상 살균되어 막대한 사회적 비용을 절감하는데 자율주행 방역로봇이 기여할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.775-778
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• 2016

로봇 주행 기술은 전통적인 로봇요소 기술 외에도 여러 기술로 대상 응용서비스에 따라 IT 기술과 적극적인 융합을 통해 다양한 주행방법과 주행성능이 향상되고 있다. 본 논문에서는 대표적인 실내 모바일 로봇인 로봇 청소기를 대상으로 기존의 방법인 적외선과 카메라 방법이 아닌 보통 가정에도 쉽게 존재하는 AP를 이용해 목표를 설정하여 포섭구조 이론을 기반으로 동적인 환경에서도 충전 스테이션 까지 자율 주행이 가능한 로봇 알고리즘을 설계하였다. 그 결과 동적인 환경을 설정하여 로봇이 AP를 찾아가는 것을 확인하였고 주행 경로와 경과 시간을 표로 도출하여 다른 경우를 예측할 수 있게 하였다. 향후 행동 기반 로봇과 다양한 센서를 이용하여 로봇의 위치와 목표점 사이의 최단거리 경로를 구하여 주행하는 것이 목표이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.169-170
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• 2012

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.60-61
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• 2010

본 논문에서는 휴머노이드 로봇 등에 적용하기 위해, 평판형 급전코일과 집전코일의 접촉 유무에 따라 공진주파수가 변화하는 접촉식 무선충전 시스템을 제안하였다. 다양한 급집전코일에 대해 코일의 형상과 위치별 급집전효율 및 EMF(ElectroMagnetic Field)의 영향을 연구했다. 평판형 집전코일은 어레이 형태로 바닥에 설치되는데, 입력전원에 대해 각각 병렬로 연결되어 있어서 집전코일이 접촉하지 않는 경우에는 공진주파수가 입력전원의 주파수를 크게 벗어나서 자동으로 전원공급이 최소화된다. 집전코일이 급전코일 어레이 위에 위치하는 경우에는, 급전코일의 공진주파수가 입력전원의 주파수와 일치하게 되어 전력이 공급되게 된다. 따라서 집전코일이 덮고 있는 부분만 급전코일 어레이에 전력이 공급되므로, 급집전 효율이 높고 인체에 대한 자기장 노출이 작아져서, 경제적이고 안전한 무선충전 시스템을 구성할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.23-24
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• 2015

청소 능력을 향상시키기 위해 높은 출력을 갖는 흡입 모터를 탑재한 로봇 청소기의 경우 계통에 연결하여 동작하는 유선 모드와 계통과 분리되어 무선 모드로 동작이 가능하다. 고출력 모터를 구동하기 위하여 듀얼 모드 로봇 청소기는 고용량의 배터리가 필요하고, 그에 따라 배터리 충전기의 용량 또한 증가되어야 한다. 본 논문에서는 듀얼 모드 로봇청소기의 동작 모드를 분석하여 유/무선 동작 및 배터리 충전이 가능한 800W급 전력 변환 장치를 개발하였다.