• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.18 no.6
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• pp.746-753
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• 2008

In this paper, we introduce the improved control method are communicated between a master and a slave robot in the teleoperation systems. When the master and slave robots are located in different places, time delay is unavoidable under the network environment and it is well known that the system can become unstable when even a small time delay exists in the communication channel. The time delay may cause instability in teleoperation systems especially if those systems include haptic feedback. This paper presents a control scheme based on the estimator with virtual master model in teleoperation systems over the network. As the behavior of virtual model is tracking the one of master model, the operator can control real master robot by manipulating the virtual robot. And LQG/LTR scheme was adopted for the compensation of un-modeled dynamics. The approach is based on virtual master model, which has been implemented on a robot over the network. Its performance is verified by the computer simulation and the experiment.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07d
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• pp.2471-2473
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• 2004

원격조작시템은 일반적으로 주로봇, 종로봇과 이들을 연결하는 통신채널로 구성되는데, 통신채널에는 반드시 시간 지연이 존재하고 이는 전체 시스템을 불안정하게 만드는 가장 큰 요인으로 알려져 있다. 시간지연으로 인한 불안정성 문제를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행되어 왔는데, 최근에는 웨이브변수를 적용한 원격조작시스템이 많이 사용되고 있다. 웨이브변수를 적용하면 통신채널에 시간지연이 존재하더라도 수동성 관점에서 안정성을 보장할 수 있고, 다른 제어방법에 비하여 구조가 간단하기 때문에 구현하기가, 용이한 장점이 있으나, 특성 임피던스에 따른 성능 변화를 해석한 연구는 없었다. 따라서, 본 논문에서는 웨이브변수를 도입한 원격조작시스템에 대하여 특성 임피던스에 따른 성능을 투명성의 관점에서 해석하고자 한다. 또한, 시간 지연이 존재하는 원격조작시스템에 웨이브 변수를 적용한 실험을 통하여 시간지연 시스템에 대한 웨이브 변수의 강인성을 보이고자 한다.

• The Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education
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• v.3 no.1
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• pp.193-199
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• 2011

In this paper, we propose a novel manipulator intended for the needs of telerobotic micromanipulation. We designed an original manipulator capable of performing fine motion with an accuracy greater than $2{\mu}m$, while remaining simple in design and easy in control. Preliminary calculations of manipulator accuracy have been conducted, and the device has been designed and manufactured accordingly. The accuracy of the proposed manipulator has been verified during the series micro-positioning experiments under different types of controllers, and the results proved that the manipulator is suitable for micromanipulation applications as a part of telerobotic system. The proposed manipulator has been compared to existing analogues by several parameters, and both its advantages and disadvantages have been discussed.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.05a
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• pp.593-595
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• 2019

원격지의 로봇을 조작함에 있어, 원격지의 상황을 정확히 인식하는 것이 우선적으로 필요하다. 본 연구에서는 로봇에 설치된 스테레오 카메라를 통해 입력된 비디오를 네트워크를 통해 전달하고, 조작 공간에 있는 사용자가 Head Mounted Display(HMD) 기기를 통해 원격지의 상황을 현장감 있게 파악할 수 있는 비전 시스템을 구현했다. 로봇 내 S/W의 효과적인 통합을 위해 카메라 입력 처리 및 비디오 스트리밍은 Ubuntu의 ROS를 이용하여 구현됐으며, 조작 공간의 HMD 기기 및 관련 조작 센서 통합은 Windows 상에 구현하여, 실험을 통해 원격지의 상황을 25fps 수준의 HD 해상도 비디오로 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.11
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• pp.1405-1411
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• 2012

Remote handling manipulators are widely used for performing hazardous tasks, and it is essential to ensure the reliable performance of such systems. Toward this end, tendon-driven mechanisms are adopted in such systems to reduce the weight of the distal parts of the manipulator while maintaining the handling performance. In this study, several approaches for the design of a gripper system for a tendon-driven remote handling system are introduced. Basically, this gripper has an underactuated spring mechanism that is combined with a slave manipulator triggered by a master operator. Based on the requirements under the specified tendon-driven mechanism, the connecting position of the spring system on the gripper mechanism and kinematic influence coefficient (KIC) analysis are performed. As a result, a suitable combination of components for the proper design of the target system is presented and verified.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.37 no.5
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• pp.22-33
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• 2000

Since the heavy-duty power manipulator generally has high ratio gear reducers at its joints, its dynamic characteristics is much slower than that of the master manipulator and it is likely to encounter the saturation in the input magnitude when it is used as the slave manipulator in telemanipulation systems. This paper proposes a force reflecting and compliant control scheme for the heavy-duty power telemanipulator. The main advantage of the proposed scheme is that it provides a precise position and compliant control performance for a telemanipulator with control input saturation. The stability of the proposed scheme is analyzed and a series of experiments shows its performance.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1997.10a
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• pp.1524-1527
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• 1997

로봇기술의 발달로 인하여 로봇의 활용 분야는 점차 확대되고 있으며 의료 및 재활분야에도 이용되는 추세이다. 의료분야에 이용되는 메디칼 로봇은 최소 절개 수술에 적용하는 경우 많은 이점을 얻을 수 있다는 점과 전문의사가 현장에 있기 힘든 오지나 낙도 또는 전쟁터 같은 곳에서도 원격 수술이 가능하다는 장점으로 많은 관심을 받고 있다. 원격 수술은 수술 계획, 로봇에게 환자 등록, 원격 수술 시행의 세가지 과정을 거치게 된다. 본 논문에서는 원격 수술을 위한 위 과정의 연구 동향을 기술하고 현재 본 실험실에서 수행하고 있는 연구 내용을 다룬다. 원격 수술을 위한 의료시스템을 구축하기 위해 팬-틸터 구동부를 가지 스테레어 시각 시스템을 제작하고 여기서 얻어지는 정보를 HMD에 투시하여 현장감을 느끼게 만드는 것과 수술대에서 환자를 수술하는 듯한 느낌을 제공할 수 있는 기술인 매스터 조작기와 슬레이브 조작기 사이의 힘 피드백 구현에 대해 다룬다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.41 no.1
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• pp.56-61
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• 2017

This paper presents a data prediction method and its application to haptic-based teleoperation systems. In general, time delays inevitably occur during data transmission in a network environment, which degrades the overall performance of haptic-based teleoperation systems. To address this situation, this paper proposes an autoregressive moving average (ARMA) model-based data prediction algorithm for estimating model parameters and predicting future data recursively in real time. The proposed method was applied to haptic data captured every 5 ms while bilateral haptic interaction was carried out by two users with an object in a virtual space. The results showed that the prediction performance of the proposed method had an error of less than 1 ms when predicting position-level data 100 ms ahead.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.98-101
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• 2002

기존의 이동로봇 시스템은 완전한 자율주행이 주된 목표였으며 이때 영상정보는 단지 모니터링을 하는 보조적인 수단으로 사용되었다. 이에 따라 이동로봇의 자체 기능이 점차 고도화되는 방향으로 연구가 진행되었고, 제작비 또한 함께 상승하게 되었다. 그러나 구동만이 목적인 저렴한 이동로봇 시스템을 조작자가 원격 제어하는 것 또한 중요한 분야 중 하나이다. 이때 원격제어에 사용되는 신호로는 카메라에 의한 영상정보와 초음파 센서 등에 의한 거리정보를 주로 사용하게 된다. 그러나 영상정보는 3차원의 입체적 정보를 제공하는 데에는 부적절하기 때문에 초음파 센서를 이용한 거리정보가 매우 유용하게 된다. 본 논문에서는 초음파 센서의 정보를 이용한 원격제어용 힘 반향 조이스틱을 개발하였다. 힘 반향 알고리즘은 하나의 식으로 표현하기 곤란하므로 전문가 시스템의 구현이 매우 필요한 분야이다. 따라서 퍼지 논리를 사용하여 생성한 힘 반향 알고리즘을 이동로봇 원격제어에 사용함으로써 조작자가 이동로봇 주변환경을 쉽게 인식하여 이동로봇을 안전하게 주행할 수 있도록 하였다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.3 no.3
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• pp.257-268
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• 2005

In this paper, a prototype of the Bridge-Transported Servo Manipulator (BTSM) system is introduced, which has been developed to do operation and maintenance jobs remotely in a hot cell. The system consists of a telescopic transporter, a slave arm, a master arm, and a control system. Several tests such as a positional tracking, a weight handling, reliability, and operability have been performed and test results are presented. Based on the test results, an upgraded system which will be used during demonstrations of the advanced spent fuel conditioning process (ACP) has been designed.