최근, 가상현실분야가 매우 다양하게 각 산업분야에서 응용되고 있다. 본 논문에서는 가상환경하에서 인터페이스 조작에 의하여 로봇의 움직임을 제어하였다. 3D Graphic Tool을 사용하여 가상로봇을 생성하고 생성된 가상로봇에 실제로봇의 텍스쳐를 입혀 X파일로 변환시켜 3차원 가상현실에 적용되는 Direct 3D Graphic의 Component들을 사용하여 실제로봇과 동일한 모습을 재현하였다. 또한 조이스틱을 통해서 가상로봇의 움직임을 표현하고 실제로봇을 제어했다. 개발된 로봇은 크게 로봇 제어부와 Host PC에서의 Visual I/F program으로 구성되어 있다. 개발된 로봇의 구동부와 Camera의 구동부는 2자유도를 갖고 있으며 사용자 친화적으로 개발된 조이스틱으로 원격조종된다. 외부 상황은 비젼 시스템과 초음파 센서로 인식되며, 화상 및 센서 데이터, 명령어 둥을 각각 900MHz와 447MHz RF로 통신된다. 사용자는 실제 로봇을 제어하기 위하여 시뮬레이터를 이용하여 로봇 제어 명령을 내리면 로봇을 구동하기 위한 원격 송/수신부에서 447MHz의 특정소출력국용 주파수를 사용하는 모듈을 통해 Half duplex 방식으로 4800bps로 실외 500m까지 제어한다.
최근 선박 운항의 고효율화 및 안전성 확보를 위하여 지능형 선박 시스템에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 전문가의 지식과 경험 정보가 데이터베이스로 구축된 전문가 시스템의 지식 정보를 이용하여 안전하고 효율적인 선박 운항이 가능한 항해 지원 시스템에 관한 연구도 활발하다. 따라서, 본 논문에서는 지능형 선박을 구현하기 위한 연구의 일환으로 퍼지 추론과 휴먼 인터페이스의 하나인 음성 인식 기술을 적용하여 선박 운항자의 부담 경감 및 인원 절감 등의 효과를 가져 올 수 있는 지능형 선박 조종 시스템을 구축한다. 구체적인 연구방법으로는 먼저, 음성 인식 기술과 지능형 학습 기법을 기반으로 음성 지시 기반 학습 시스템을 구현하고, 다음으로 퍼지 추론에 의한 조타수 조작 모델을 구성하여 PC기반 원격 제어 시스템을 구축하였다. 마지막으로 구현된 음성 지시 조타 제어 시스템을 모형 선박 시스템에 적용하여 그 효용성을 확인하였다.
This paper describes the development of tele-robotic interface for the hot-line maintenance robot system. One of main issues in designing human-robot interface for the hot-line maintenance robot system is to plan the control procedure for each part of the robotic system. Another issue is that the actual degree of freedom (DOF) in the hot-line maintenance robot system is much greater than that of available control devices such as joysticks and gloves in the remote-cabin. For this purpose, a virtual simulator, which includes the virtual hot-line maintenance robot system and the environment, is developed in the 3D environment using CAD data. It is assumed that the control operation is done in the remote cabin and the overall work process is observed using the main-camera with 2 DOFs. For the input device, two joysticks, one pedal, two data gloves, and a Head Mounted Display (HMD) with tracker sensor were used. The interface is developed for each control mode. Designed human-interface system is operated using high-level control commands which are intuitive and easy to understand without any special training.
In this paper, we propose an adaptive backstepping controller to control the exact position and orientation of a remotely operated underwater vehicle with parametric model uncertainty. To further improve the angular velocity control precision of each thruster, a phase locked loop (PLL) controller has been added to the backstepping controller. A comparison of two backstepping controllers with and without the PLL control loop has been performed using simulations and experiments. The test results showed that the tracking performance could be improved by using the PLL control loop in the proposed adaptive backstepping controller.
본 논문에서는 이동로봇에 사용되는 저가형 다중 센서를 이용하여 로봇의 작업환경을 인지할 수 있는 다중 센서 시스템을 개발하고, 이에 따른 이동로봇의 사용자 인터페이스를 개발함으로써 원격지에서 이동로봇을 조종하는데 주변 환경에 적합한 센서를 선택하고, 선택된 센서의 정보를 사용자 인터페이스 화면에 표시하는 '자동 절환' 기능을 추가함으로써 로봇주위의 환경을 보다 효과적으로 파악할 수 있는 인터페이스를 구현하였다. 실험에 사용된 저가용 센서는 초음파, Position sensing detector, 저가형 CMOS 카메라 모듈을 사용하였다.
In this paper, a new master arm was developed as an input device of the remote control system for easy control of the industrial robot arm; it has a structure similar to the robot arm and is easy to wear. For control of the slave arm, related equations were derived about the joints between the master and slave arm; and thereby using them, the master arm control system was developed. Furthermore, a control simulator was developed for the convenient and accurate control of the slave arm. Experiments, about controlling the slave arm in applying the master arm, were performed to validate the developed simulator and the derived related equations.
In this research, we investigated the effect of three visual feedback conditions (direct viewing, one-monitor viewing, and tow-monitors viewing) on the task performance of human operator in teloperation task. The three different level of task difficulties under each concitions were performed by thirty-six subjects. The result of the experiments was analysed by the task difficulties, and the measurements of performance are the task completion time and the frequency of task errors. In a teleoperator, the participation of a human operator is always required, and the man-machine interface and the operator's abilities is an important issue. Recently, the different types of sensory feedback conditions(force, vision, sound, tactile, etc) for teleoperation is a very active research area in ergonomics. Among them, visual feedback conditon is an important sense that can provide the information of task environment. Therefore, the sufficient understandings and investigation for human ability under various visual feedback conditions is required to establish the efficient man-machine interface of teleoperation. The result showed that the visual feecback conditions and the level of task difficulties have a significant effect on the task performance. For three level of task difficulties, the task completion time was the shortest under the condition of direct viewing. The number of task errors under the conditions of direct viewing and two-monitors viewing were reduced by more than half compare to that of one-monitor viewing.
본 논문은 생체신호(EEG/EOG)를 이용한 기계 작동 시스템을 구현하는 방법을 소개한다. 더 나아가서는 EEG/EOG 반응 컴퓨터 시스템이나 일반 바이오피드백(biofeedback) 시스템과 접목시키는 목적도 포함하고 있다. 이를 위해서 선정된 뇌파 대역의 스펙트럼 특성이나 EEG 리듬 요소, 그리고 그것들의 조합지수 및 EOG파라미터에 반응하여 기능을 수행하는 무선 완구 원격조종 시스템을 구현하고자 한다. 이러한 생체신호 처리 모듈 전체를 헤드셋에 내장 시켜서 사용자의 편의성을 제공하고 기존의 BCI 시스템과는 새로운 차원의 시스템 구현 방법을 제시한다.
An increasing number of researches and developments for personal or professional service robots are attracting a lot of attention and interest industrially and academically during the past decade. Furthermore, the development of intelligent robots is intensively fostered as strategic industry. Until now, most of practical and commercial service robots are worked by remotely operated controller. The most important technical issue of remote control is a wireless communication, especially in the indoor and unstructured environments where communication infrastructures might be destroyed by various disasters. Therefore we propose a multi-robot following navigation method for securing the valid communication distance extension of the remote control based on WPAN(Wireless Personal Area Networks). The concept and implementation of following navigation are introduced and the performance verification is performed through real navigation experiments in real or test-bed environments.
무인항공기는 조종사 없이 지상에서의 원격조종에 의해 스스로 비행하는 비행체이다. 하지만 무인항공기는 제어가 쉽다는 장점이 있지만, 어떤 한 지점 위를 정지하여 비행하는 호버링 기능을 할 수 없다는 단점이 있다. 그에 비해 무인항공기 중 하나인 쿼드콥터는 동작원리가 간단하고 호버링이 가능하고, 비행의 안정성이 높다는 장점이 있다. 본 논문에서는 쿼드콥터의 안정화 비행을 위한 PID 제어 방식과 Fuzzy 제어 방식을 이용하는 비행 안정화 알고리즘을 제안한다. 본 시스템은 자이로 센서와 가속도 센서의 결합을 통해 드론의 현재 자세 값을 알아낸 후 자세 제어 알고리즘을 통해 안정화 비행을 실시한다. 또 GPS 센서를 이용하여 현재의 위치를 외부조작 없이 유지하는 위치고정 모드를 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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