• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.1305-1308
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• 2015

모바일 로봇의 경로 계획의 경우 주로 위치로 표현되는 2차원 공간 상에서 현재 위치에서 목표 위치까지 모바일 로봇이 도달하도록 경로를 계획한다. 그러나 nonholonomic 구조를 가지는 모바일 로봇의 경우 기구학적 제약에 의해 추종 불가능한 경로가 존재하게 된다. 또한 nonholonomic 모바일 로봇은 진행 방향을 포함한 3차원 공간 상에서의 경로 계획이 이루어져야 한다. 모바일 로봇의 경로 계획 알고리즘으로는 A* 경로 계획 알고리즘이 주로 사용되는데, A* 경로 계획 알고리즘은 경로 계획 시 현재 위치에서부터 노드를 확장시켜 가며 경로를 탐색한다. 이 때 각 노드로부터 목표 위치까지의 비용을 계산하기 위해 heuristic 함수가 사용된다. 기존의 A* 경로 계획 알고리즘의 경우 Euclidean 거리에 기반한 heuristic 함수가 사용되었으나, 이 경우 모바일 로봇의 진행 방향은 고려하지 않아, 로봇의 목표 위치에 도말만 할 뿐 목표 방향으로의 도달은 보장 할 수 없다. 본 논문에서는, A* 경로 계획 알고리즘을 통해 nonholonomic 모바일 로봇이 목표 위치에 목표 방향에 맞추어 도달할 수 있도록 경로 생성이 이루어지는 heuristic 함수를 제안하고, 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검증한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.121-127
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• 2019

본 논문에서는 물류창고, 제조업, 협업 로봇 등 다양한 애플리케이션에 활용되고 있는 비홀로노믹 제약을 가진 차동 바퀴형 모바일 로봇의 용이한 운용을 위한 로컬 속도 생성 제어 알고리즘을 제안한다. 기존의 차동 바퀴형 모바일 로봇 운용 방법은 운용자가 자신의 좌표계가 아닌 로봇의 좌표계를 기준으로 인지하고 로봇의 속도를 직접 생성해야 하였으며, 이로 인해 운용의 직관성이 낮아지고 업무의 효율 저하 및 사고 발생률이 증가하게 된다. 본 연구에서는 이를 개선하여 운용자가 자신의 좌표계를 기준으로 로봇을 운용할 수 있도록 한다. 제안하는 알고리즘은 실제 차동 바퀴형 모바일 로봇을 활용한 실험을 통하여 알고리즘의 효용성을 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.601-608
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• 2023

모바일 로봇은 다양한 환경에서 임무를 수행하기 때문에 산업 분야에서 크게 활용되고 있다. 모바일 로봇이 작업을 수행하기 위해서는 경로를 생성하고 장애물을 탐지하기 때문에 실시간으로 로봇의 정확한 위치를 파악하는 것은 중요하다. 특히, 실내 환경에서 자율주행하는 모바일 로봇은 주어진 일을 정해진 영역에서 수행할 때, 보다 정밀한 측위 성능이 요구된다. 모바일 로봇은 무선통신 환경에서 송수신 데이터의 손실이 빈번히 발생하며, 데이터 손실 발생 시 예측 기술을 통해 로봇 스스로 자신의 위치를 파악하여 임무 수행을 이어 나가야 한다. 본 논문에서는 모바일 로봇의 위치 추정 정확도를 향상시키고, 데이터 손실 문제를 해결하고자 확장 칼만 필터 기반의 알고리즘을 제안한다. 삼변측량은 해당 순간에만 측정한 값을 사용하여 측위 성능이 부정확한 반면, 제안한 알고리즘은 데이터 손실 환경에서 예측 측정값의 잔차를 이용하기 때문에 모바일 로봇의 정밀한 위치 추정이 가능하다. 제안한 알고리즘의 우수한 성능 검증을 위하여 데이터 손실이 없는 환경과 데이터 손실 환경에서 모바일 로봇의 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.249-252
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• 2014

본 논문에서는 IMU를 이용한 6자유도 모바일 로봇을 설계하고 성능을 평가해 보았다. IMU를 이용하여 로봇의 Roll과 Pitch 각을 측정하여 모바일 로봇의 이동경로 경사각을 측정하여 지면이 수평 일 때 모바일 로봇의 6바퀴 모두 항상 지면과 닿아 있는 상태를 유지한다. 또한 오르막과 내리막일 경우 로봇의 동역학에 의한 최소한의 에너지를 유지하여 이동이 가능하도록 하기위한 로봇의 제어기를 설계하고 그 성능을 평가해 보았다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.274-274
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• 2007

1)모바일 로봇의 위치인식기술; 모바일 로봇의 위치인식 방법, 특징, 개발동향 소개 2)In Door GPS;모바일 로봇의 위치인식기술의 하나인 Active beacon system에 대해 소개하고 이를 구현하기 위한 방법, 특징, 개발 동향 소개 (주)나인티시스템에서 개발한 초음파 및 RF를 이용한 위치인식기술인 iGS를 소개함 3)iGS의 구현 방법;iGS에 적용된 알고리즘 및 이의 구현 결과 소개 4)적용사례 및 응용분야; iGS의 작용 사례 및 응용 분야 소개 5)문제점 및 개선 방향; iGS의 문제점 및 개선 방향 소개

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2315-2320
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• 2015

모바일 기기의 발달과 함께 스마트한 기능을 갖는 로봇은 우리 생활에 안전과 편리함을 제공하고 있다. 본 연구에서는 원격 제어가 가능한 모바일 기반 다중 로봇카 시스템을 연구한다. 아두이노를 탑재한 로봇카는 서버에서 제어가 가능하지만, 제어자의 원격 제어가 필요함에 따라 모바일 기기로도 제어가 가능하도록 하였다. 또한 여러 대의 로봇카와 여러 대의 모바일 기기를 이용하여 제어하고자 하는 로봇카를 선택할 수 있어 동시에 여러 로봇카의 제어가 가능하도록 하는 특징을 가지고 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권1호
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• pp.279-280
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• 2011

2바퀴이상의 로봇은 중심점을 기준으로 안정화가 이루어진다. 그러나 2바퀴이하의 로봇으로 수직 자세를 유지하기 위해서는 로봇자체를 기울여 중심점을 이동하므로 수평을 유지할 수 있다. 그러나 이러한 중심점의 이동은 속도나 방향성분이 같이 출력되므로 정확한 센서의 계산이 요구되고 정밀한 제어를 필요로 한다. 또한 많은 구조물로 인해 장애물 인식 및 자율주행 알고리즘 등이 필요하며 장시간 정보획득과 무인기 연동을 위한 빠른 움직임을 가져야한다. 위의 2조건을 만족하기 위한 구성으로 최근들어 두 바퀴를 가지는 모바일 역진자 로봇에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이는 서비스 및 주행 로봇의 알고리즘이 휴머노이드에서 모바일 역진자 로봇으로 변화되었기 때문이다. 모바일 역진자 로봇은 휴머노이드에 비하여 사용되는 모터의 수가 적고 균형을 잡으려면 관절마다 값비싼 고성능 모터가 필요하며 이를 가동하려면 전력도 많이 소모되며 대용량 배터리를 장착할 수밖에 없게 된다. 반면 바퀴로 움직이는 로봇은 전력이 적게 들고 이동도 쉽다. 따라서 본 연구에서는 IMU를 이용한 간단하면서도 정확한 센서의 연산 방법과 이를 이용한 자세제어 방법을 연구한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.884-885
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• 2023

모바일 로봇은 제조, 물류, 건설 등 다양한 산업 분야에서 중요한 역할로 사용되고 있으며 연구분야에 있어서도 데이터 수집, 실험 수행, 환경 탐사, 자율주행 알고리즘 개발 등에도 사용되고 있다. 본 연구에서는 실외 환경에서 고중량 적재물을 이동시킬 수 있는 모바일 로봇 플랫폼을 설계하고 제작하였다. 또한 설계 정보와 제작 과정 등을 여러 사람들이 활용 가능하도록 공유한다. 개발된 모바일 로봇 플랫폼은 대부분의 부품들이 시중에서 쉽게 구할 수 있는 규격 부품을 사용하였기 때문에 공유된 설계 정보를 이용하여 많은 연구자들이 모바일 로봇 플랫폼을 제작하여 활용할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.27-34
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• 2013

모바일 로봇은 자신의 임무를 수행하기 위해 탐색 기능을 가지고 있어야 한다. 탐색은 감시 로봇, 구조 로봇, 자원 탐사 로봇 등에 사용될 수 있다. 로봇이 환경을 탐색하기 위해서는 지도와 같은 환경에 대한 정보를 가지고 있어야 한다. 그러나 기존에 많이 사용되는 그리드 지도는 용량이 너무 커서 모바일 로봇에 사용하기 힘들다는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 저 사양의 모바일 로봇에서 사용할 수 있는 하이브리드 지도를 제안한다. 또한 제안하는 하이브리드 지도를 사용하여 모든 영역을 탐색하는 방법을 제안하고 있다. 제안하는 방법은 로봇의 작업 환경을 현재 처리할 수 있는 영역과 처리 할 수 없는 영역으로 나누고, 나누어진 영역을 탐색하는 동시에 지도를 업데이트하며 영역을 확장해 나간다. 탐색이 완료된 영역은 하이브리드 맵 형태로 저장한다. 생성한 하이브리드 맵을 사용하여 로봇은 장애물이 없는 영역으로 이동 경로를 생성할 수 있다. 실험결과에 따르면 기존 그리드 지도에 비해 약 6%의 메모리만을 사용해 환경 지도를 생성할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6034-6039
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• 2012

본 논문에서는 모바일 로봇이 이동함에 있어 경사면을 만났을 경우 이를 극복하여 주행하는 경우가 발생할 수 있는데 이때 모바일 로봇 시스템 자체가 가지고 있는 슬립 문제가 주행을 진행함에 있어서 더욱 심하게 나타날 수 있기에 이를 해결하고 목표점까지의 안전한 직진 주행을 하기위한 모델 적응 퍼지 제어 방법을 기반으로 하는 모바일 로봇의 주행 제어 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안하고자 하는 모델 기반 적응 퍼지 제어기의 경우 먼저, 모바일 로봇의 등반 조건을 확인한 후 경사면을 모바일 로봇이 극복 주행을 할 수 있는지를 판단하고 만약 가능하다면 모바일 로봇의 동역학 모델을 포함한 모델 기반 제어기를 설계하여 극복 주행 제어를 하고자 한다. 이러한 경우 모바일 로봇 시스템의 안정성 보장 및 지면 마찰력 그리고 외란 보상 등이 충분히 고려된 제어기 설계가 가능할 것이다. 또한, 설계하고자 하는 제어 기법 중 적응 퍼지 제어 방법의 경우 모바일 로봇의 동특성을 충분히 반영한 모델인 비선형 Non-holonomic 시스템과 모바일 로봇의 슬립 문제 해결 등에 충분히 유용할 것이고 이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.