• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.692-697
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• 2011

로봇의 이동성 향상을 위해 다양한 환경에 적응할 수 있는 로봇의 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 휠(wheel)과 다리(Leg)기반 변형이 가능하고, 로봇간 상호 결합이 가능한 복합 이동형 로봇을 제안하였다. 복합 이동형 로봇은 로봇간 결합을 위해 페그 모듈과 컵 모듈을 로봇의 전면과 후면에 각각 장착하고, 주행과 보행이 가능하도록 구현하였다. 다양한 지형에서 이동성을 향상을 위해 임베디드 영상기반 결합 및 분리 알고리즘을 제안하였으며, 로봇간 결합을 통해 끊어진 도로와 비평탄 지형에서의 결합 이동 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 로봇의 전면과 밑면에 장착된 PSD 센서를 이용하여 지형을 인식하고, 지형에 맞은 극복 알고리즘을 통해 로봇간 협력을 통해 이동성을 향상시킨다. 제안한 방법들은 임베디드시스템 기반의 복합 주행 이동형 로봇을 실제 제작하여 실험 통해 성능을 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.304-309
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• 2014

본 논문에서는 허리 구조를 갖는 복합 바퀴-다리 이동형 로봇의 설계 방법을 제안한다. 제안된 복합 이동형 로봇은 비평탄 및 평탄 지형에서의 효과적인 이동을 위하여 로봇의 다리에 바퀴가 결합된 복합 바퀴-다리 구조와 로봇 주행 중 보행 자세로의 안정적인 전환과 비평탄 지형에서 기구적인 제한의 개선을 위하여 허리 관절을 갖는 구조로 설계하였다. 또한 다양한 지형을 인지하기 위하여 LRF센서, PSD센서, CCD 카메라를 사용하였다. 제안한 로봇 시스템의 검증을 위해 지형별 주행과 보행 자세를 선택할 수 있는 운동 계획 기법을 제안하였다. 실제 복합 바퀴-다리 이동형 로봇을 설계 및 제작하고, 제안된 운동계획을 사용한 실험을 통해 지형에 따른 효율적인 이동 성능을 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.448-453
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• 2012

최근 다양한 환경에서 지능형 로봇의 안정된 이동방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 복합 바퀴-다리형 이동 로봇의 설계 방법을 제안하고, LRF(Laser Range Finder)센서를 이용한 복합 이동형 로봇의 저전력 보행 기반 장애물 회피 알고리즘을 제안하였다. 로봇의 자세 안정화와 소비에너지를 줄이기 위해 모터 전류값을 바탕으로 자세를 보정하여 저전력 보행 알고리즘을 구현하였고, 이를 기반으로 LRF센서를 이용한 장애물 회피 알고리즘을 제안하였다. 로봇의 각 다리에서 소비되는 전력을 고르게 분포시키게 자세를 보정하여 보행을 안정화시키고, 최단 경로로 장애물을 회피하여 이동함으로써 전체 소비 에너지를 감소시키며 보행 안정성을 향상하였다. 본 연구에서 제안한 방법들은 실제 복합 이동 로봇의 보행 및 장애물 회피 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1447-1454
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• 1991

본 로봇은 wheeled type과 legged type의 장점을 함께 가지고 있으므로 주행 속도가 빠르며 환경적응력이 좋다. 기존 로봇과 비교할때 Y.Icihkawa등이 개발한 HLV와 가장 유사하지만 모터 3개로 6개의 바퀴-다리 유닛을 구동하므로 모터15개로 5개의 바퀴-다리유닛을 구동하는 Ichikawa HLV와 동력전달구조에서 많이 상이하다. 뿐만아니라 본 로봇은 3개의 모터만 사용했기 때문에 주행제어가 훨씬 간단하고 제작 비가 저렴하며 장애물 및 계단승강시 걸음새가 훨씬 간단하다.(Ichikawa HLV 경우 뒷 쪽 2개의 다리를 동시에 들 수 없기 때문에 계단 승강시 몸체 회전을 적절하게 섞어야 한다.)

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.227-237
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• 2018

본 논문에서는 밀폐/협소의 공간에 적용을 위한 이동형 용접 로봇의 매니퓰레이터의 경량화 및 단열 성능 확보를 위한 설계 적용 연구 내용을 나타내었다. 선박 및 해양플랜트와 같이 구조가 복합하고 협소한 공간에 대한 용접 작업을 위하여 용접사를 작업 대상물 외부에서 용접로봇을 이용한 용접작업을 위하여 다양한 로봇 플랫폼이 개발되고 있다. 일반적인 로봇의 개발 과정은 적용 환경과 요구조건을 고려하여 기계 개발, 전자 장치 개발, 제어 알고리즘 개발 및 통합 검증으로 이루어 진다. 용접로봇의 완성도 높은 개발을 위하여 로봇 플랫폼의 기본 설계에서 환경 조건을 고려한 로봇 매니퓰레이터의 경량 설계를 수행하였다. 또한, 단열성능 및 냉각 성능 확보를 위한 소재 선정과 검증, 해석 및 시험의 과정을 거처 개발된 로봇과 연구 결과를 나타내었다.

• 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.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.236-241
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• 2015

본 논문에서는 로봇 간의 결합과 허리 관절을 이용하여 변형 가능한 다 개체 4족 로봇 플랫폼을 제안하였다. 메카넘 휠을 적용하여 다양한 각도로 주행이 가능하고, 주행으로는 이동할 수 없는 환경을 극복하기 위해 보행도 가능한 복합 이동형 로봇으로 설계하였다. 주행 및 보행을 구현하기 위해 2가지의 기구학을 사용하였으며, 보행은 일정한 패턴을 생성하여 구현하였다. 로봇의 전면부와 후면부에는 결합 모듈을 장착하였고, 두 로봇 간의 결합을 위해 결합 알고리즘을 제시하고 실험하였다. 변형을 위해 로봇의 몸 중간에 허리 관절을 적용하였고, 허리 관절을 이용한 변형을 통해 물건을 옮길 수 있는 새로운 기능을 구현하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권8호
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• pp.301-313
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• 2015

현대의 기업경영에서 생산성과 효율성을 높이기 위해 제조 현장에 로봇기술의 도입은 핵심적인 기업경영사항 중에 하나이다. 이에 본 연구는 국내 중소 제조기업을 대상으로 지능형 로봇 기술 도입이 기술, 조직, 환경특성의 총 6개 변수(인지된 직접적 유익성, 인지된 간접적 유익성, 혁신성, 위험감수성, 인지된 산업압력, 인지된 정부압력)가 기업의 프로세스 혁신에 어떤 영향을 미치는지 검증하고자 하였다. 총 77개의 중소 제조기업의 자료로 Partial Least Square(PLS) 접근방법을 사용하여 연구모형의 변수간 인과관계를 분석하였다. 연구결과, 인지된 정부압력을 제외한 총 5가지 요소들이 기업 프로세스 혁신에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 지능형 로봇을 도입하여 기업 프로세스 혁신을 위한 이론적, 실무적 시사점을 제시하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권3호
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• pp.261-266
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• 2002

현재까지 검사를 목적으로 하는 배관 검사용 로봇에 관한 많은 연구가 소개되어 왔다. 그러나 지하매설 배관의 복합한 배관 요소 내에서 주행 할 수 있는 충분한 이동성을 갖추고 있는 로봇을 개발한다는 것은 여전히 어려운 것처럼 보인다. 배관 검사에 사용하기 위한 로봇은 수평관 및 수직관과 같은 기본적인 배관요소 내에서 자유롭게 주행해야 한다. 더불어 축소관이나 곡관에서 주행 할 수 있고 특히 분기관에서 조향 능력은 필수적이다. 본 논문에서는 배관 검사 로봇의 개발에 있어 필수적인 요소와 기술이 소개되며 지난 수년간 연구를 통하여 개발한 배관검사 로봇이 소개된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권6호
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• pp.26-33
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• 2017

본 연구에서는 외골격 크기를 변화하여 효과적으로 구동력을 조절하고 우수한 장애물 통과능력을 가진 구형로봇을 구현하였다. 호버만구를 외골격으로 채택하고 슬라이더-크랭크 구조의 확대 수축 메커니즘을 설계하여 무선으로 로봇의 크기변화와 이동제어가 가능하도록 제어시스템을 구축하였다. 로봇의 효율적인 구동에 필요한 주요 변수를 확인하기 위하여 오일러-라그랑주 운동방정식을 세워 해석하였고, 이를 바탕으로 DC 모터를 선정하였다. 로봇의 성능을 평가하기 위해 Prototype 의 기초 구동실험을 진행함과 동시에 유한요소 해석을 통해 구조적 안정성을 보완한 최종 모델을 제작하였다. 결과적으로, 외경 기준 최대 650 mm 에서 최소 520 mm 까지 수축/팽창이 가능한 로봇이 0.85 m/s로 주행이 가능한 것을 확인하였다.