• 융합신호처리학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.21-27
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• 2022

전통적인 자동차 또는 전통적인 두 바퀴형 차동 구동 로봇은 기구적인 구조 때문에 이동 동작에 제한이 있을 수밖에 없다. 자동차 산업에서 내연기관 자동차가 전기차로 빠르게 전환되면서 자동차에 로봇 공학 기술의 적용이 활발하게 모색되고 있다. 로봇 공학 분야에서는 이동체의 자세를 변화시키지 않고도 다양한 방향으로 이동할 수 있는 전방향 이동로봇에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으며 주목할 만한 연구 결과들도 많다. 하지만 대부분의 연구에서 이와 같은 전방향 이동을 구현하기 위해서는 메카넘휠 등과 같은 특수한 형태의 바퀴를 사용해야 하는 제한점이 있다. 우리는 전방향 이동을 위한 특수한 바퀴를 사용하지 않고도 전방향성을 구현할 수 있는 두 바퀴를 갖는 모듈형 로봇을 제안하였었다. 본 논문에서는 모듈형 로봇 2대를 전후로 결합하여 네 바퀴를 갖는 전방향 이동로봇을 새로이 제안하였다. 제안된 로봇은 차동 구동 방식의 이동로봇으로 전자브레이크를 사용하여 바퀴부와 로봇 몸체부를 선택적으로 분리, 결합하는 방식을 사용하며 두 개의 절대치형 엔코더와 네 개의 증분형 엔코더를 사용하여 로봇 바퀴부의 위치와 로봇 바퀴의 속도를 제어한다. 제안된 로봇은 일반적인 타이어 바퀴를 채택하고도 전방향 이동이 가능하다. 로봇을 실 제작하여 대각선 궤적과 정사각형 궤적에서의 주행 실험을 통하여 제안된 로봇의 유용성과 안정성을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.545-545
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• 2000

본 논문에서는 CORBA에 기반한 개방형 제어기의 응용 모듈 플랫폼을 제안한다. CORBA를 기반으로한 통신 시스템 플랫폼을 제안하였으며 Embedded system에 적용하였다. 실시간성을 고려한 응용 모듈 플랫폼에서 CORBA가 적용되기 위해 필요한 문제들을 논의한다. 끝으로, 현재 진행중인 CRECO(CISL Real-time and Embedded Corba) 프로젝트의 진척상황 및 방향을 소개한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.887-892
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• 2007

본 논문에서는 지능형 서비스 로봇의 네트워크에서 제어의 실시간이 보장되면서 많은 데이터를 처리할 수 있는 개방형 표준 이더넷 호환성을 확보한 산업용 이더넷 프로토콜인 EtherCAT을 기반으로 하여 네트워크의 물리 계층을 100BaseFx인 광케이블 인터페이스 모듈을 설계하고 구현하여 센서 및 모터제어 시스템에 적용하고, 테스트를 통해 지능형 서비스 로봇 내부 네트워크로서의 적합성을 제시하고자 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.642-645
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• 2010

우리나라에서는 세계적으로 대표적인 엔터테인먼트 로봇 사업이 된 축구 로봇분야가 이미 크게 활성화되어 있고, 애완용 로봇분야는 이미 미국/일본 등의 선진국 기업에서 사업화되기 시작한 분야로, 잠재력이 높은 시장으로 분류되고 있다. 로봇완구 시장 규모만 하더라도 올해 60억 달러를 넘어 설 것으로 전망되고 있고, 2015년까지 30-40%의 고속 성장이 예상된다. 이미 일본, 미국, 유럽을 중심으로 한 선진국에서는 이와 같은 오락/게임용 로봇의 제품 개발이 활발히 이루어지고 있다. 반면 국내의 경우, 국내 로봇시장의 협소한 측면 때문에 이 분야의 기술 개발 투자는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 오락/게임용 로봇에 대한 체계적인 연구 개발이 이루어지지 못하고, 몇 개의 중소기업 위주로 각기 고유의 모델을 개발하고 있는 실정이다. 그러나 완구 형 로봇이라도 일반 로봇이 가져야할 기능을 다 가지고 있어야 하기 때문에, 고기능을 가진 완구 형 로봇 개발에는 많은 어려움이 예상된다. 특히 로봇은 중요한 몇 개의 기술만으로 완성도가 높은 제품을 만들어내 못하고, 많은 분야의 다양한 기술이 필요한 학제적 분야이다. 이와 같은 측면에서, 다양한 형태의 제품 상품화를 위해서 기능별 모듈화와 각 모듈의 규격화, 표준화가 필요하며, 또한 이들을 묶어서 하나의 제품으로 구현하는 시스템 통합 기술과 상품화 기술의 개발이 절실히 필요하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.329-330
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• 2007

지능형 로봇에서 환경인식과 이러한 환경에 따른 행동 결정능력은 로봇이 필수적으로 갖추어야 할 기능이다. 본 논문은 이족로봇 플랫폼에서 비전기반 환경인식과 이를 통한 안정적인 보행 제어시스템을 제안한다. 비전기반 환경인식 시스템은 움직임 모델을 이용한 로봇 자체 움직임 보정 모듈, Adaboost를 이용한 장애물 영역 추출, PCA를 이용한 장애물 특징 추출, Hierarchical SVM을 이용한 장애물 인식 모듈로 구성되어 있으며, 이러한 환경 인식 시스템으로부터 보행 제어 시스템은 상황에 맞는 안정적이 보행 궤적을 생성한다. 보행 제어 시스템은 neural network을 이용하여 보행 궤적 생성 모듈과 보행 오차를 보정하기 위한 fuzzy 제어기 모듈로 구성되어 있다. 본 시스템을 제작한 로봇에 적용한 결과 보다 안정적인 보행을 할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.533-535
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• 2021

본 연구에서는 서비스 역할을 수행하는 6축 모듈형 매니퓰레이터 개발을 목표로 하며, 최종 기술 사양에 따른 설계를 진행하는 과정에서 기구의 섬세한 동작을 효율적으로 제어하기 위해 로봇 제어 소프트웨어의 오픈소스 환경인 ROS를 사용한다. 매니퓰레이터의 동작 설계를 ROS 기반에서 제어하기 위해 중요한 기본 환경을 구축하였으며, 특히 로봇 모델링을 위한 시각화를 위해 URDF파일에 해당 매니퓰레이터의 필수 파라미터값들을 지정하여 적용하였고, 전체 동작 시나리오에 맞춰 매니퓰레이터가 특정 자세를 취할 경우의 역기구학적인 해석과 그에 따른 경로를 생성하도록 매니퓰레이터의 라이브러리인 MoveIt을 활용하여 시각적으로 표현하고 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 설계한 ROS 환경 설계 방법을 바탕으로 MCU와의 통신을 통해 모터의 실시간 각도 값을 제어하고, 3D 깊이 카메라의 거리정보와 이미지 정보의 융합을 통해 로봇의 서비스 내용의 개선을 기대할 수 있다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.162-170
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• 2012

로봇이 수많은 작업을 수행하고 목표를 향해서 진행하기 위해서는 무엇보다 위치를 인식하는 것이 대단히 중요하다. 본 논문에서는 랜드 마크와 센서 네트워크 환경하에서 주행하는 로봇의 위치를 구별할 수 있는 위치 인식시스템을 제안한다. 전적으로 기본 지능형 로봇에 위치 인식 시스템과 환경 센서 모듈을 부가하여 구현하고, 이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 제안된 알고리즘이 합당함을 검증한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.289-295
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• 2012

최근에 들어 서비스 로봇의 효율성 향상을 위한 이동로봇에 대한 연구가 활발하다. 이동로봇은 서비스 로봇의 이동성을 향상시킴으로써, 다양한 공간에서 작업을 할 수 있도록 한다. 그러나 기존의 서비스 로봇은 높은 무게중심으로 인하여 작업 중 전복의 가능성이 높다. 또한, 이동로봇에 사용되는 바퀴는 작고 가벼우며, 환경에 따라 바퀴의 종류를 바꿔야 하므로 기존의 허브형 모터는 한계가 있다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 이동로봇에 적합한 허브형 구동모듈과 가변접지면 메커니즘을 개발하였으며, 전방향 이동로봇에 적용하였다. 이를 통해 이동성 및 안정성을 향상과 다양한 작업공간에서의 효율성 향상시켰다. 또한 다양한 시험을 통하여 제안한 메커니즘의 성능을 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.63-64
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• 2011

본 연구에서는 연극, 뮤지컬 등 공연예술 및 인터랙티브 전시에 활용 가능한 인간형 로봇을 개발내용을 소개한다. 무대에서 활용하기 위한 이동형 하체 모듈과 감정표현이 가능한 얼굴, 제스쳐 표현이 가능한 상체 모듈을 개발하였고, 무대에서 인간과 같은 동작 표현을 위해 모션캡춰를 통하여 모션데이터를 구축하였다. 개발한 로봇을 이용한 공연사례를 제시하고, 인간형 로봇의 활용가능 범위와 발전방향에 대하여 검토한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.941-948
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• 2022

인간의 접근이 어려운 재난 현장에 투입되는 재난 대응 로봇은 재난의 확산 방지 및 피해 최소화를 위해 현장탐색, 인명구조 등의 임무를 수행한다. 재난 현장에는 다양한 장애물이 산재한 험지, 통신 장애, 비가시적인 환경 등 복합적인 요인으로 인해 로봇 운용에 어려움이 있다. 본 논문에서는 직렬연결이 가능한 바퀴 로봇 모듈을 개발하였다. 바퀴 로봇 모듈은 직접 구동이 가능한 로봇 모듈과 수동으로 구동되는 로봇 모듈 두 가지로 개발하였다. 두 개의 직접 구동이 가능한 로봇 모듈과 하나의 수동으로 구동되는 로봇 모듈을 직렬연결하여 하나의 바퀴 로봇을 구성하였다. 로봇 모듈은 1 자유도 회전 관절로 연결되어 바퀴 로봇은 수직 방향으로의 장애물 회피가 가능하다. 바퀴 로봇은 압력 센서만을 이용해 주행과 장애물 극복을 수행하도록 제어하여 비가시적 환경에서 운용할 수 있도록 하였다. 바퀴 로봇의 성능 평가를 위해 두 개의 직접 구동이 가능한 바퀴 로봇 모듈과 한 개의 수동으로 구동되는 바퀴 로봇 모듈을 연결하여 장애물 극복 실험을 수행하였다. 바퀴 로봇은 압력 센서만을 사용해 최대 높이 80 mm의 계단형 장애물을 24.5초의 시간 동안 성공적으로 극복하여 비가시적인 상황에서 주행 및 장애물 극복이 가능함을 확인하였다.