• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.253-260
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• 2015

열악한 작업환경 때문에 수중항만공사를 기계화하려는 많은 노력들이 시도되고 있다. 본 논문은 수중항만공사 중 사석 고르기 작업을 수행하는 수중건설로봇에 대해 기술한다. 로봇의 블레이드는 울퉁불퉁한 지형에서도 사석 마운드를 기준면에 대해 평편하게 고르고, 다목적암은 사석을 파고, 채울 수 있게 설계되었다. 본 연구는 로봇에 설치된 위치 및 방위 센서와 동기를 이루면서 주행과 스윙운동이 포함된 다목적암과 블레이드의 기구학을 해석한다. 기준수심센서에 부여된 월드좌표에 대해서 블레이드와 다목적암의 위치와 방위를 나타내고, 기준면과 나란한 고르기 작업을 위한 형상을 찾는다. 고르기 작업을 위한 유압제어시스템을 개발하며, 로봇에 의한 육상 및 수중 사석 고르기 작업을 실시해 실험결과를 보인다. 로봇의 작업속도는 잠수부보다 8배 정도 빠르며 작업품질도 우수한 것으로 평가된다. 잠수부가 작업할 수 없는 대수심에서는 효율성이 더 좋을 것으로 기대된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1180-1187
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• 2018

본 논문은 수족관에서 유사 3D 플로팅 홀로그램로 구현되는 전래동화를 배경으로 물고기 로봇과 관람객이 상호 교감하는 수중무대를 구현한다. 색상인식 알고리즘을 이용하여 관람객과 수중로봇의 개체 위치인식을 수행하였고, 관람객과 전래동화의 개체를 추종하기 위한 위치 추종 알고리즘을 제안하였다. 본 실험장치는 수중로봇 제어를 위한 물고기로봇, 카메라, KIOSK와 수중영상을 연출하기 위한 빔 프로젝트로 구성된다. 본 실험은 전래동화와 수중로봇을 기반으로 관람객과 상호 교감하는 수중무대 구현을 국립부산과학관에서 수행한 결과 성능이 우수함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권2호
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• pp.1-8
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• 2011

수중로봇 S/W 프레임웍은 센서 데이터 처리, 추진기 제어, 인지 및 행위 제어 등의 다양한 하위모듈로 구성된다. 로봇의 성능은 알고리즘 자체의 우수성 뿐 아니라 그 구현에도 큰 영향을 받는데, 효과적인 구현에 가장 큰 영향을 미치는 부분 중의 하나는 모듈간의 신호 및 데이터 전달을 담당하여 센싱 및 제어 주기에 영향을 주는 데이터 공유 모듈의 효율성이다. 이상적인 데이터 공유 모듈은 시스템의 H/W 및 S/W 구성에 상관없이 데이터 싱크로부터 데이터 소스에 지연 없이 접근할 수 있게 해야 한다. 그러나 실제에 있어서는 시스템 구성 특성에 의한 데이터 소스 모듈의 접근 처리 용량 한계, 네트워크 지연 및 운영체제의 스케쥴링 등으로 인하여 다양한 접근 지연이 요인이 존재한다. 본 논문은 수중로봇과 같이 소수의 컴퓨터로 이뤄진 소규모 분산시스템에서 이러한 접근 지연을 효과적으로 처리하기 위한 데이터 공유 모듈 구조 및 프로그래밍 모델을 제안하고 있다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권3호
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• pp.235-245
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• 2007

무인수중로봇은 인간의 직접적인 접근이 제한되는 위험한 지역을 운항하기 때문에 인식, 결정, 그리고 행동과 같은 영역전문가의 고유능력을 수행하는 지능형 제어소프트웨어를 반드시 탑재해야한다. 본 논문에서는 다양한 무인항체에 적용 가능한 RVC 지능시스템 모델을 제안하며, 또한 충돌회피시스템, 항해 계획시스템, 그리고 충돌위험도산출시스템으로 구성된 무인수중로봇을 위한 지능형 자율운항시스템을 개발 한다. 충돌회피시스템에서는 퍼지관계곱에 기반한 장애물회피 알고리즘을 제안하는데 이는 생성경로 관점의 안전성과 효율성을 보장한다. 그리고 항해계획시스템에서는 폴리선을 이용한 항로계획 알고리즘을 제안 한다. 제안된 지능형 자율운항시스템의 성능검증을 위해 환경관리자, 객체, 그리고 3차원뷰어로 구성된 시뮬레이션시스템을 개발하여 시뮬레이션을 수행한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.595-598
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• 2011

초음파를 이용한 통신은 지상 통신에 비해 작은 대역폭을 사용하기 때문에 하나의 통신 주파수를 사용하거나 그 이상의 주파수를 사용한다. 또 수중 통신의 대역폭이 작기 때문에 사용 주파수가 다른 모뎀을 사용하더라도 서로 간섭이 발생되는 경우가 있어 통신을 할 수 없게 된다. 본 연구에서는 한 시스템에서 사용 주파수가 다른 모뎀을 사용할 때 서로간의 주파수 충돌을 회피함으로써 네트워크상에서 통신을 보장하는 미들웨어를 연구하고자 한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권6호
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• pp.88-96
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• 2011

수중 음파 통신은 해양 데이터 수집, 해저 탐사 및 개발, 군사 전술 감시 등 다양한 분야에 활용 가능하다. 이와 같이 다양한 분야에 Autonomous Underwater Vehicle(AUV)나 Remotely Operated Vehicle(ROV)와 같은 수중 로봇을 이용한 로봇 제어 시스템 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 수중 음파 센서 네트워크 구성에서 중요한 부분인 에너지 효율적인 면을 고려하는 동시에 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 적합한 Message Merging MAC($M^2$-MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 Media Access Control(MAC) 프로토콜에서는 미리 할당된 타임 슬롯에 따라 로봇 노드들로부터 데이터를 수신하고, 베이스 스테이션으로부터 전달받은 메시지들을 버퍼링 과정을 거쳐 하나의 MAC 프레임으로 생성한 후 클러스터 내 모든 로봇 노드들에게 브로드 캐스팅 하게 된다. 또한 새로운 노드 진입 및 탈퇴 시 Maintenance&Sleep(M&S) 구간을 통해 관련 절차가 이루어짐으로써 경쟁과 비경쟁 방식이 혼합된 복합형 MAC 프로토콜의 형태를 이룬다. 본 논문에서는 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 중요한 요소인 종단 간 지연과 에너지 소모량에 관련된 수학적 분석 모델을 제시하고 기존의 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 우수성을 검증한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.611-615
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• 1991

A technique for estimation of the hydrodynamic parameter of an underwater vehicle is presented. An extended, augmented Kalman Filter is used to extract the hydrodynamic parameter. Computer generated data were used for the measurement information in lieu of actual run data. The feasibility of identifying values of the hydrodynamic parameter of an underwater vehicle is studied. Computer simulation are done in order to validate the performance of the proposed algorithm.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.620-628
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• 1991

For a Stationary moving-target. the design technique of guidance system for underwater vehicle with a seeker of st type is developed. Using perturbation theory, a new method which linearizes the nonlinear intercept geometry is proposed. On the basis of the linearized system modeling, LQ and PID design technique is used to determine the structure and gain of the guidance system. Some simulation results applied underwater engagement are represented to show that the proposed guidance law is superior to the other guidance laws as pursuit, Bang-Beng, PN APN.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.558-563
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• 1992

Bearing information of target is used critically for target tracking in underwater environment. In passive sonar, target bearing measurements are obtained by processing the acoustic signal emanating from the target. PDA tracking algorithm is usually applied in this case since bearing measurements have several peaks due to interference with other acoustic sources or reflections from underwater media. In this paper, we propose a modified PDA algorithm adopting new probabilistic distributions of the number, position, and amplitude of peaks based on the analysis of real data. This algorithm is tested on real and artificially generated data. The computer simulation result shows improvement of the tracking performance.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.839-844
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• 1992

There are many specific requirements in the actuation, system for high speed underwater vehicle, such as size, weights, power etc.. In this paper, a high performance compact hydraulic actuation system to satisfy such requirements was designed. The controller of the system was designed using both the conventional PID and VSC which were known to have reliability, robustness respectively. The performance analysis was done for the designed actuation system through computer simulation.