• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.198-202
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• 2009

Urban Search and Rescue (USAR) involves locating, rescuing (extricating), and medically stabilizing victims trapped in confined spaces. In this paper we state the current approach to USAR, address the limitations and discuss the way for moving in rugged topography. To achieve objectives such as surveillance, reconnaissance, and rescue, it is necessary to develop a driving mechanism that can handle rugged geographical features. We propose a new type of driving mechanism for a rescue robot that has a variable shape single-track. By using a variety shapes, it can get the gain of steering and rotating and the ability to overcome stairs. In this paper, we analyzed the design parameters for making variable transform shapes and determined the specifications of the robot to enhance adaptability to stairs.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.17-24
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• 2006

Anti-lock brake system(ABS) are designed to prevent wheel lock on all wheels of the vehicle by sensing wheel angular speed, processing the speed sensor signals in suitable digital electronic control circuits and comanding electrohydraulic actuators to control brake pressure. This study considers a control of ABS using wheel circumferential acceleration thresholds which avoids dangerous wheel locking due to excessive brake pressure during the vehicle braking and discusses the 3-channels, 3-sensors ABS system that employs "independent control" technique for the front wheels and "select low" technique for the rear wheels. The validities of the ABS such as vehicle stability, steerability and stopping distance during braking are assured through the vehicle tests on uniform asphalt straight roads.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.660-663
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• 2019

본 논문은 진공을 이용한 흡착방식과 바퀴형 이동방식을 사용하는 벽면이동로봇의 균열 위치 추정에 관한 연구로써, 로봇의 Yaw값에 대해 PID제어를 통해 로봇의 방향을 제어 하고 이를 바탕으로 엔코더 모터의 홀센서와 IMU를 기반으로 하여 균열 위치를 추정 한다. 위치 추정 성능을 검증하기 위해 실제 위치와 추정된 위치를 비교하고 결과를 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.1145-1146
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• 2023

모빌리티 기술이 발전함에 따라 기존 차량에서 선보이지 못했던 다양한 주행기술이 가능해졌고, 이에 따라 많은 장점을 지닌 모빌리티 기술들이 등장하고 있다. 4 륜 독립 구동, 제동, 조향 시스템은 바퀴 별 독립 제어가 가능하여 여러 주행 모드를 구현할 수 있다. 본 연구에서는 4 륜 독립 구동, 제동과 독립 조향이 가능한 모빌리티 플랫폼에 대해 평행 주행, 제자리 회전, 축 회전 주행 등을 구현하는 방안과, 더 나아가 각도 속도를 일정하게 유지함으로써 오차를 최소화하는 제어 방법에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.577-578
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• 2023

외발자전거는 서커스 곡예의 소재로 사용될 정도로 일반인이 타기 어렵다. 하지만, 구조가 단순하고 부피가 작고 가벼워 개인용 이동 수단으로 장점이 많다. 바퀴가 하나이므로 자유도가 높아서 좁거나 곡선반지름이 작은 길에서도 유리하다. 최근 전기자전거뿐만 아니라 전동보드, 전동휠 등 다양한 형태의 전력 구동형 개인 이동 수단들이 많이 등장하고 이용되고 있는데 스스로 균형을 유지하여 안전하고 쉽게 탈 수 있는 외발 전동차를 개발을 위해 인공지능 강화학습을 적용한 자동제어장치를 시뮬레이션을 통해 구현하고자 한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.502-509
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• 2005

In this paper, a 4-wheel vehicle model including the effects of tire slip was considered, along with variable parameter sliding control, in order to improve the performance of the vehicle longitudinal response. The variable sliding parameter is made to be proportional to the square root of the pressure derivative at the wheel, in order to compensate for large pressure changes in the brake cylinder. A typical tire force-relative slip curve for dry road conditions was used to generate an analytical tire force-relative slip function, and an antilock sliding control process based on the analytical tire force-relative slip function was used. A retrofitted brake system, with the pushrod force as the end control parameter, was employed, and an average decay function was used to suppress the simulation oscillations. The simulation results indicate that the velocity and spacing errors were slightly larger than those obtained when the wheel slip effect was not considered, that the spacing errors of the lead and follower were insensitive to the adhesion coefficient up to the critical wheel slip value, and that the limit for the antilock control under non-constant adhesion road conditions was determined by the minimum value of the equivalent adhesion coefficient.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.380-383
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• 2014

허브(hub) BLDC(Brushless Direct Current) 전동기란 아우터로터 타입 고효율 전동기로 다극의 영구자석으로 이루어진 회전자가 바퀴의 구동축이 되는 직접구동용 모터를 말하며, 휠인 모터로도 불린다. 본 연구에서는 BLDC 허브 모터 구동을 위한 벡터제어 기법 속도 제어기를 dsPIC30f2010 16비트 마이크로 컨트롤러를 이용하여 설계한다. 특히 복잡한 연산 시간을 줄이는 벡터 제어 방법을 제안하고, MOSFET 인버터 구동기를 직접 설계하여 경제성을 높인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8C호
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• pp.721-730
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• 2012

본 논문에서는 화장장이란 특수한 실내 공간에서 시신을 최종 목적지인 화장로까지 안전하게 운구할 수 있는 무인이송차량(AGV)의 이동 제어 문제를 다루고자 한다. 바닥에 유도라인을 매립하는 방식은 화장장 환경에 적합하지 않기 때문에, 적외선 센서 기반 AGV 이동 궤적 제어 방식을 제안한다. 이 방식은 AGV가 근적외선을 방사하여 미리 부착된 랜드마크(landmark) 판독을 통해 해당 경로를 따라 주행하게 된다. 이러한 방식이 갖는 문제점은 랜드마크 배열 과정에서 사각 지역(dead zone) 및 중첩 지역(overlap zone)이 존재할 수 있다는 점이다. 이를 해결하기 위해 이중 랜드마크 인식을 통해 센싱 과정에서의 오차 발생 과정을 최소화할 것이다. 또한, 화장로에 진입하기 위한 회전 구간에서는 회전 직후 화장로의 진입로와 일직선을 유지하도록 AGV 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 가속도 제어를 위한 알고리즘을 제안할 것이다. 본 논문에서 제안한 방식은 모의 차량에 적용하여 그 타당성을 검증하였다. 실제 국내 화장장에 본 논문에서 개발한 AGV 시스템을 적용하여 오차 범위 내에서 동작함을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.537-542
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• 2014

This paper proposes a control system to keep the balance of a unicycle robot. The robot consists of the disk and wheel, for balancing and driving respectively, and the tile angle is measured and used for balancing by the IMU sensor. A PID controller is designed based on a non-model based algorithm to prove that it is possible to control the unicycle robot without any approximated linear system model such as the sliding mode control algorithm. The PID controller has the advantage that it is simple to design the controller and it does not require an unnecessary complex formula. In this paper, assuming that the pitch and roll axis are dynamically decoupled, each of the two controllers are designed separately. A reaction wheel pendulum method is used for the control of the roll axis, that is, for balancing and an inverted pendulum concept is used for the control of the pitch axis. To confirm the performance of the proposed controllers using MATLAB Simulink, the dynamic equations of the robot are derived.