• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.19 no.5
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• pp.429-434
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• 2013

This paper proposes a CPSO (Cooperative Particle Swarm Optimization)-based MPC (Model Predictive Control) scheme to deal with formation control problem of multiple nonholonomic mobile robots. In a distributed MPC framework, each robot needs to optimize control input sequence over a finite prediction horizon considering control inputs of the other robots where their cost functions are coupled by the state variables of the neighboring robots. In order to optimize the control input sequence, a CPSO algorithm is adopted and modified to fit into the formation control problem. Experiments are performed on a group of nonholonomic mobile robots to demonstrate the effectiveness of the proposed CPSO-based MPC for multi-robot formation.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1997.10a
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• pp.608-611
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• 1997

The soccer robot system consists of multi agents, with highly coordinated operation and movements so as to fulfill specific objectives, even under adverse situation. The coordination of the multi-agents is associated with a lot of supplementary work in advance. The associated issues are the position correction, prevention of communication congestion, local information sensing in addition to the need for imitating the human-like decision making. A control structure for soccer robot is designed and several behaviors and actions for a soccer robot are proposed. Variable zone defense as a basic strategy and several special strategies for fouls are applied to SOTY2 team.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1997.10a
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• pp.1812-1815
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• 1997

This paper treats the estimation of human impedance and their application to collaboration work robot. Initially, we performa an experiment at whcich teh human becomes a slave and the robot behaves like a master having F/T sensor on its end. the human impedance expressed interms of mass, damping, and stiffness properties are estimated based on the force data measured by F/T sensor and the positiion data of the robot. To show the effectiveness of the estimated human impedance, we perform the second experiment at which the roles of the human and the robot are reversed. It is shown that the robot using the estimated human impedance follows the trajectory commanded by human very smoothly.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.10 no.6
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• pp.23-42
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• 1991

본 논문은 시스템 운동학적 자유보다도 많은 수의 input을 사용하여 비선형 구속조건을 갖는 메 카니즘의 정역학적 평형을 유지시키는 경우와 같이 일반 로봇 시스템의 협력 작업시 일어나는 antagonistic stiffness를 연구하였다. 이러한 antagonistic 상황은 coordinations of multiple manipulators, multi-fingered end-efector, walking machine, 그리고 인간의 움직임등을 포함하는 많은 로봇 시스템의 작동시에 일어난다. Antagonism으로 야기되는 stiffness는 이러한 시스템의 특성을 파악하는 좋은 척도 가 될 수 있다. Antagonistic stiffness의 개념은 시스템을 구성하는 강체들의 상대 변위의 함수로 얻어 지기 때문에 바강체들이 변형하는 특성을 나타내는 structural stiffness와는 구별된다. 따라서 이 개념은 여유입력들에 의해 얻어지는 시스템의 effective stiffness로 해석될 수 있고, 일반 로봇 mechanism의 개 경로 안정도의 척도로 이용될 수 있으며 목적에 따라서 stiffness의 제어가 가능한 비선형 spring을 만 드는 데에도 응용이 가능하다. 본 논문에서는 antagonism이 일어나는 몇가지 상황에서의 stiffness 특성 과 개경로 안정성 조건등을 해석적, 기하학적 관점에서 다루었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07g
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• pp.3027-3029
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• 1999

인간과 함께 협력하는 서어비스 산업에서 요구되는 로봇은 고정된 환경에서 단순 반복 작업을 하는 기존 산업용 로봇의 개념을 뛰어 넘어 변화하는 환경에서 이동하면서 물체 이송 및 조작 기능을 수행하는 작업 형태를 취한다. 일반적으로 서어비스 로봇은 이동 능력과 조작능력이 겸비된 mobile manipulator의 외양을 갖는 것이 가장 응용 분야가 넓다. 이러한 mobile manipulator는 구동 축만 10축 내외가 되므로 축별 서보 제어기와 종류별 센서 제어기들을 분산화 시키는 구조가 신뢰성, 연산 능력의 측면에서 바람직하다. 개방형 구조로써 서보 제어기와 센서 제어기의 결합에 따른 비용 절감을 위하여 저가의 고속 통신망을 사용하고, 제어기 구성 요소들의 수급 다양화와 보수 유지의 간편화를 위하여 개방화된 인터페이스 하드웨어를 채택한다. 또한 자체 동력원에 의해 구동되는 것이 작업범위에 제한을 가하지 않으므로 로봇 제어기가 로봇 내부에 실장되어 오랜 시간 운용 가능하도록 소형화된 구조를 지니도록 설계한다.

• Proceedings of the Korea Technology Innovation Society Conference
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• 2017.11a
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• pp.1167-1188
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• 2017

최근 4차 산업혁명 등 대외적 R&D 환경의 급속한 변화와 이로 인한 과학기술의 융 복합 및 첨단화가 가속화됨에 따라 이에 대응하기 위해 신산업분야를 중심으로 국가 간 공동협력이 점차 활발해짐에도 불구하고, 우리나라는 연구개발 주체의 연구역량 열위, 연구주체의 폐쇄성, 국가 R&D 제도적 미흡 등으로 인해 국가 간 공동연구 활동도가 매우 미흡한 편이다. 2016년 국가과학 기술혁신역량평가 국제협력 항목에서도 우리나라의 국제협력 항목지수는 0.206으로 2015년(0.182) 대비 0.024p 상승하였으나, 여전히 OECD 30개국 중 16위에 머무르는 것으로 나타났으며, 국제협력 상위 3개국에 대한 상대수준에서도 평균 10.3% 수준에 불과하여 국제 공동연구 활동도를 높이기 위한 다각적인 개선방안 확립에 대한 요구가 점차 증대되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 2015년 연구에 이어 미래 신산업 분야에서 우리나라와 해외 주요국의 국제 공동연구 현황을 중심으로 핵심연구자 간(연구 활동도 상위 5위 이하) 국제공동연구에 대한 활동도 비교 분석을 통해 정확한 현황을 진단하고, 향후 우리나라 연구주체의 연구개발 개방화, 국제 협력 전략적 분야 및 대상 발굴, 국제공동연구 활성화 등에 대한 발전방안을 고찰하고자 하였다. 국내 및 글로벌 핵심 연구자 간 글로벌 공동연구 현황을 분석하기 위해서 KDD/KM 방법론을 활용한 공동연구자 분석(Co-author analysis)네트워크 기법을 활용하였으며, 동 방법론의 활용을 통해서 신산업 분야 중 가사로봇분야의 상위 10개 국가, 기관, 연구자에 대해 분석하고, 논문 활동도가 높은 글로벌 및 한국의 상위 5위까지의 핵심 연구자를 대상으로 연구자 간 국제공동연구에 대한 현황 및 활동도에 대한 공동연구 네트워크 분석을 수행하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.18 no.1
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• pp.11-19
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• 2013

For an autonomous multi-mobile robot system, path planning and collision avoidance are important functions used to perform a given task collaboratively and cooperatively. This study considers these important and challenging problems. The proposed approach is based on a potential field method and fuzzy logic system. First, a global path planner selects the paths of the robots that minimize the cost function from each robot to its own target using a potential field. Then, a local path planner modifies the path and orientation from the global planner to avoid collisions with static and dynamic obstacles using a fuzzy logic system. In this paper, each robot independently selects its destination and considers other robots as dynamic obstacles, and there is no need to predict the motion of obstacles. This process continues until the corresponding target of each robot is found. To test this method, an autonomous multi-mobile robot simulator (AMMRS) is developed, and both simulation-based and experimental results are given. The results show that the path planning and collision avoidance strategies are effective and useful for multi-mobile robot systems.

• Journal of The Korean Association of Information Education
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• v.18 no.2
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• pp.345-356
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• 2014

Modern internet service is characterized as opening, sharing and participation based on Web2.0 so that users might actively participate in the internet environment. In this study, we suggested an instructional model based on precedent model of robot programming to promote positive interaction in Web2.0 environment. First, we figured out implications of precedent research through review the environmental features of Web2.0 and educational tools, robot programming learning model. Also, we suggest an instructional model using Web2.0 tools(cyworld, prezi, Mindmeister) for promoting interaction and applied it to learners. As a result, we have acquired positive results of robot programming education using Web2.0 tools. Most participants were evaluated that Web2.0 tool would be helpful to the overall robot programming course.

• Journal of The Korean Association of Information Education
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• v.15 no.2
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• pp.295-305
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• 2011

By using robot programming curriculums, we are able to help the learners to improve academic achievement. But these curriculums reduce the level of participation, because most of the robot programming curriculums consists mainly of understanding simple grammatical sentences. Storytelling provides a variety of educational methods to improve logical thinking of children on their experiences and offers positive learning motivations to the learners. In this paper, we proposed the robot programming curriculum using storytelling and implemented the system to support it. By using this curriculum and visualization tools in this system, children can make a robot story and model easily with others. In addition, this robot programming curriculum and system can provide learning motivation and academic achievement to the children continuously.

• Journal of The Korean Association of Information Education
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• v.17 no.1
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• pp.43-52
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• 2013

As a tool of programming education, a robot is effective in creative problem solving abilities and logical thinking skills. It also provides practical, operational learning experience to learners, when using as a tool of learning, it can help learners' specific understanding for the contents of education and lead to an active participation in learning. This research focuses on the robot's instrumental use in the mathematics class. So the lesson activities with relation to the fourth grade math curriculum were developed after the functional analysis of the robot and the extraction of educational utilization with function. The result shows that there wasn't a significant difference in achievement test but there was a positive response in the most of the survey items. It shows that robots lead to an active participation in class, to be interested in math class and were helpful to understand math concepts. There was also a positive response in the result of learner interviews such as dynamic, collaborative communication, experiential, practical lessons that are rare sights in normal math class.