이족보행로봇을 실생활에 적용하기 위해서는 비평탄지형에서의 안정적인 보행 및 자세 안정화가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 이족보행로봇의 비평탄지형 보행알고리즘과 외력에 대한 자세안정화 알고리즘을 제안하였다. 먼저 다양한 형태의 장애물, 계단, 경사면의 비평탄지형에서 안정적 보행이 가능한 이족보행로봇의 기구부 및 원격제어 가능한 제어시스템 설계에 대하여 설명하고, 이러한 비평탄지형에서 발에 부착된 적외선센서 및 FSR센서, 머리에 장착된 카메라를 사용한 안정된 지능보행 및 원격제어 알고리즘을 제안하였다. 또한 발바닥에 장착된 FSR센서를 사용하여 외부에서 들어오는 외력에 대처하는 자세안정화 알고리즘도 제안하였다. 제안된 비평탄지형 보행 및 자세안정화 알고리즘, 원격제어기법은 실제 제작된 이족보행로봇을 다양한 장애물을 포함한 환경에서 실험하여 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 3축 가속도 센서를 이용하여 보행 불균형을 진단하는 효율적 시스템을 제안한다. 제안된 하드웨어 시스템은 주로 보행시 발목 세 방향의 가속도를 무선으로 측정할 수 있는 3축 가속도 센서와 데이터 전송을 위한 임베디드 시스템으로 구성되어 있다. 획득된 데이터를 정규화 처리한 후, ROCC (ratio of correlation coefficient)를 이용하여 정상적인 보행의 대칭성과 비정상적인 보행의 대칭성을 비교 분석하였다. 건강한 성인 10명을 대상으로 실험을 실시하였고 개인당 총 5회 반복 실험을 하였다. 비정상 보행을 만들기 위해 한쪽 발의 굽의 높이를 변화시켰다. 결과를 보면 보행 불균형이 커질수록 ROCC의 값이 점차 기준에서 멀어지는 것을 알 수 있었으며 제안된 시스템이 보행 불균형 평가에 사용가능한 것이 확인되었다.
본 연구는 10MHz SC-CUT 크리스탈을 이용한 오븐제어수정발진기(이하 OCXO)의 온도센서 위치에 의한 특성 변화와 주파수 보정방법에 관한 것이다. 기존의 고정밀 10MHz OCXO의 제작 방법은 여러 가지가 있지만, 본 연구에서는 온도센서의 위치를 조정하는 것만으로도 외부 온도 변화에 대한 주파수 안정도 특성이 향상될 수 있다는 것을 보여준다. OCXO의 주파수 특성에 영향을 주는 인자로는 크리스탈에 전달되는 온도, 크리스탈에 인가되는 전압, 발진회로를 구성하는 캐패시턴트 등이 있다. 이러한 인자들에 의한 주파수 변화량을 측정하고 온도 변곡점 측정과 캐패시터 값의 변화를 통하여 OCXO 출력주파수의 보정값 변화를 알아보았다.
In this paper, we propose a sensor with a C-shaped load cell to detect force change when a person sitting on the chair in an electrical transport-convenience vehicle is pushing ground by both heels. The load cell built in the vehicle is mechanically deformed by the vertical force owing to the human weight and the horizontal force by ground-pushing feet. The deformation rate of the load cell and its distribution are simulated using finite element analysis. In the simulation, the applied loads are preset in the range of 10 kg - 100 kg with a step size of 10 kg, and the ground-pushing force by feet is increased to 40 N with a step size of 5 N with respect to each applied load level. The resistance change of the load cell was observed to be linear in simulation as well as in measurement. the maximum difference between simulation and measurement was 0.89 % when the strain gauge constant was 2.243. The constant has a large influence on the difference. The proposed sensor was fabricated by connecting an instrument amplifier and a microcontroller to a load cell and used to detect the force by ground-pushing feet. To detect foot driving, the reference signal was set to 130% of the load, and the duration of the sensor output signal exceeding the reference signal was set to 0.6 s. In a test of a vehicle built with the proposed sensor, the footpushing force by the worker could be successfully detected even when the worker was working.
Although stable control algorithm has been implemented to the biped robot, the stability is not guaranteed because of encoder errors and/or rigid body elastics. Hence precise body pose estimation is required for more natural and long term walk. Specially pelvis sloping by gravity or uneven ground on landing place are most critical reason for undulated motion. In order to overcome these difficulties an estimation system for foot position and orientation using PSD sensors and Gyro sensors is proposed along with calibration algorithm and experimental verification.
인간의 작업을 보조 혹은 대신하기 위해서 인간과 흡사한 이족보행로봇에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이족보행로봇이 인간을 대신해서 어떤 작업을 하기 위해서는 작업공간에서의 자유로운 이동과 장애물 대처능력은 반드시 필요한 기능이다. 본 논문에서는 안정된 정적보행 및 장애물을 지능적으로 대처하는 이족보행로봇의 보행알고리즘을 제안하였다. 먼저 장애물 대처가능한 이족보행로봇의 기구 설계 및 제어기 구현에 대하여 설명하고, 인간의 보행 분석 결과를 바탕으로 안정된 정적보행 알고리즘을 제안하였다. 또한 좌우 회전 및 옆걸음을 통한 장애물 회피 알고리즘, 발에 부착된 적외선센서로 장애물을 인식하여 장애물을 넘어가는 보행 알고리즘을 제안하였다. 제안한 보행알고리즘은 이족보행로봇을 제작하여 다양한 작업환경에서 실험으로 성능을 검증하였다.
A foot motion is estimated using an inertial sensor unit, which is installed on a shoe. The inertial sensor unit consists of 3 axis accelerometer and 3 axis gyroscopes. Attitude and position of a foot are estimated using an inertial navigation algorithm. To increase estimation performance, a smoother is used, where the smoother employs a forward and backward filter structure. An indirect Kalman filter is used as a forward filter and backward filter. A new combining algorithm for the smoother is proposed to combine a forward indirect Kalman filter and a backward indirect Kalman filter. Through experiments, the estimation performance of the proposed smoother is verified.
The Electronic Warfare Computer for the Aircraft Survivability Equipment will improve the ability for countermeasures by analysis about threat information. This paper suggests method that threat data integration of multiple sensors(Radar Warning Receiver, Laser Warning Receiver, Missile Warning Receiver). The algorithm of threat data integration is based on detected threat sequence and azimuth information. The threat sequence information is analyzed in advance and the azimuth data is received from sensors. The suggested method is evaluated through simulation under the environment like real helicopter.
해양 관측 및 조사 장비는 국가적 해양영토 확장 및 영향력 강화와 자원선점에 필수적임에도 불구하고, 국내 개발보다는 해외 도입에 의존적이었다. 이중 멀티빔 음향 측심기는 해저면 지형, 퇴적분포 정보, 수중물체 탐색을 위해 개발된 장비로써 국내에는 기개발 된 제품이 아직 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 멀티빔 음향 측심기를 발전된 국내 센서 기술을 바탕으로 개발하여 해양 음향 측심 기기의 국산화를 시도한다. 특히 하드웨어에서 발생할 수 있는 오류를 정정하여 소프트웨어에서 이의 보정을 확인하였다.
나노 기술의 개발과 마이크로어레이(microarray)의 등장으로 생물학자동을 한번에 보다 라르고 신속하게, 대량의 실험을 처리할 수 있게 되었다. 이와 발 맞추어 마이크로어레이를 이용한 다양한 실험 방법들이 개발되었다. 형광 염료(fluorescence dye)를 이 용한 관찰 방법 이 널리 이용되고 있으나, 관찰되는 형광 염료의 밝기가 실험 환경(pH, 온도)에 매우 민감하게 반응하며, 단백질을 포함한 많은 분자 물질들이 형광을 내지 않기 때문에 마이크로어레이를 이용한 분석 대상 물질들의 개수가 제한을 받는다. 본 논문에서는 직접적인 형광 염료의 사용 없이, SPR(Surface Plasmon Resonance)을 이용한 마이크로어레이 분석 시스템에서 스팟(spot)의 밝기(intensity)를 측정하기 위한 효율적인 전처리 과정을 제안하고자 한다. 전처리 과정은 크게 프로젝티브 왜곡 효과 제거, 스팟의 위치 추적, 스팟의 영역 추출, 정규화 된 스팟의 밝기 측정으로 나누어진다. 특히, 이러한 과정을 거쳐서 측정된 밝기는 반응 유무의 관찰뿐만이 아니라, 실험 물질의 양적인 측정에도 이용되기 때문에 정확한 스팟의 밝기 측정에 중점을 두고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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