• 제어로봇시스템학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-36
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• 2015

운전자에게 편의성을 제공하는 차량의 주행관련 Advanced driver assist system (ADAS)에는 차량의 종방향과 횡방향 운동에 대한 제어기가 요구된다. 횡방향 제어를 위해서는 조향 시스템의 조향각 제어가 요구되는데 최근 구조적으로 간단하고 연비향상, 차량의 중량 감소, 빠른 응답성을 가지고 있는 전기적 파워 조향 (Electric power steering, EPS) 시스템이 자동차 산업에서 널리 사용되고 있다. 차량의 주행관련 ADAS를 사용하여 자율 주행 시 EPS 시스템은 상위 제어기에서 계산된 필요한 조향각을 추종 할 수 있도록 조향 핸들의 각 제어를 해야 한다. 그러나 일반적인 EPS 시스템은 운전자가 조향 핸들에 인가된 토크를 보조해 줄 수 있는 토크를 출력해 준다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하는 방법들을 설명한다. 먼저 EPS 시스템의 기본 기능에 대해서 설명을 하고, 자율 추행 차량을 위한 조항 핸들의 각 제어를 위한 proportional-integral 제어, 슬라이딩 모드 제어 (Sliding mode control), 관측기 기반 비선형 댐핑 제어(Observer based nonlinear damping control) 등과 같은 다양한 기법의 제어 알고리즘들에 대한 방법들이 고찰되었다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.153-156
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• 2009

본 연구는 3 단계 각성 모드에 따른 자율신경계 반응 모델 구현에 대한 연구이다. 정신생리학(Psycho-Physiology)에서의 각성 시스템 모델은 Boucein(1992, 2006)에 의해 제안되었다. 각성 시스템 1 은 편도체(amygdala)활동과 관계한, 무의식수준에서 주의를 집중시키는 역할을 한다. 각성 시스템 2 는 해마(hippocampus)활동과 관계한, 인지적 각성 단계로서 상황-반응(situation-reaction) 대한 연결을 담당하는 역할을 한다. 각성 시스템 3 은 기저핵(basal ganglia)활동과 관계한, 몸운동(somatomotor)활동과 관계된 뇌 영역의 준비를 활성화시킨다. 각성 시스템은 상황의 변화나 특정 자극이 일어나면, 그에 해당하는 각성 모드에 의해 자율신경계(automatic nervous system)반응이 발생한다. 따라서, 자율신경계반응의 분석을 통하여 각성 시스템의 단계를 평가할 수 있다. 본 연구는 자율신경계반응 중 GSR(galvanic skin Response)과 SKT(skin temperature)분석을 통하여 3단계 각성 모드인 직관적, 인지적, 행동적 모드를 평가하는 연구이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.186-186
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• 2022

과거에는 선박을 운용하기 위해서 많은 인원이 필요하였으나 최근 들어 선박 운용에 필요한 인원이 줄어들고 있으며, 더 나아가 자율적으로 운항하는 선박을 만들기 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. 자율 운항 선박을 구성하는 여러 요소 중 인간의 시각을 대체하기 위한 자율 인지 시스템은 가장 선행되어야 하는 연구 분야 중 하나이다. RADAR (RAdio Detection And Ranging) 및 AIS (Automatic Identification System) 등의 전통적인 인지 센서를 활용한 연구가 진행 중이지만 사각지대나 탐지 주기 등의 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 다중 카메라 (광학, 열상, 파노라마)를 이용하여 전통적인 인지 센서의 한계를 보완하는 새로운 인지 시스템을 고안하였으며, 이를 기반으로 해상 장애물을 추적하여 동적 운동 정보를 얻었다. 먼저 실해역에서 수집한 이미지를 바탕으로 해상 장애물 탐지를 위한 데이터를 구성하고, 딥 러닝 기반의 탐지 모델을 학습시켰다. 탐지 모델을 이용하여 탐지한 결과는 직접 설계한 칼만 필터 기반의 적응형 추적 필터를 통과시켜 해상 장애물의운동 정보 (궤적, 속력, 방향)를 계산하는데 활용되었다. 또한 본 연구는 카메라를 센서로 활용했을 때의 한계를 보완하기 위하여 동 시간대에 다중 카메라에서 추적한 각각의 정보를 융합하였다. 그 결과 단일 카메라를 활용하는 경우, RADAR의 오차 범위 이내에 추적 결과가 수렴하는 양상을 보였으며, 다중 카메라를 활용하는 경우에는 단일 카메라보다 정확한 추적이 가능함을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.233-235
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• 2022

43차 산업혁명이 도래함에 따라 해운분야에도 자동화 및 무인화 기술을 접목한 안정성과 효율성을 향상시키기 위한 기술개발이 진행중이다. 그중 선박의 신속하고 안전한 이/접안을 돕도록 고안된 자동계류시스템은 선박의 식별 정보와 융합센서로부터 다양한 정보를 수집해 인력의 개입이 최소화하거나 무인화할 수 있으며, 이는 계류 라인을 이용한 기존 방법 대비 발생하는 위험 요소를 줄이고 효율적인 도선 지원이 가능하게 한다. 본 연구팀은 기초단계 연구로서 자율 운항 선박 구현을 위한 자동 계류 시스템 개념 설계를 제시한다. 연구내용은 크게 자동 계류시스템의 하드웨어 설계, 제어 및 운용 프로세스 설계, 선체 계측 기술 개발, 운동변위/계류력 산정 수치모델 개발, 항만 내 운영환경 및 시나리오 분석으로 분류할 수 있으며 본 발표에서는 연구현황과 추후 진행 방향에 대해 다루도록 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1813-1814
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• 2008

본 논문에서는 생물학적 운동 메카니즘을 유사하게 구현하기 위해 신경 진동자를 이용한 로봇 팔 제어 시스템을 제안한다. 인간 및 동물의 주기적인 자율 운동을 관장하는 Central Pattern Generator (CPG)를 수학적으로 모델링한 신경 진동자는 그 중요 특성의 하나인 entrainment 효과를 보여준다. 일반적으로 우리는 이 기능을 이용하여 미지의 외부 환경 변화와 같은 외란에 적절히 상호 작용할 수 있는 운동을 생성해 낼 수 있다. 이러한 결과를 보이기 위해, 각 관절에 가상의 신경 진동자 모델을 결합하였고 외부 환경의 변화나 외란의 감지를 위한 F/T센서를 팔의 말단에 부착하여 시스템을 구현하였다. 신경 진동자 모델을 결합한 2축 링크 로봇 팔 시스템(real time)은 주어진 목적운동을 (원 운동) 수행함과 동시에 미지의 외부 환경의 변화(임의의 벽)를 인지하여 적절한 모션을 생성하는 지를 살펴본다.

• 한국해양공학회지
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• 제12권2호통권28호
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• pp.130-138
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• 1998

본 논문은 AUV의 수직면 운동제어를 수행하기 위하여 의사 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 모델링 기법과 제어기 설계법에 관한 것으로서, 샘플링 간격이 길어지는 경우에도 시스템의 강인성이 확보되며 심도 제어가 안정적으로 수행되는 실용성을 실험과 수치 해석을 통하여 검증하였다. 제어기는 참고문헌에서 제안한 방법을 이용하였으며, 한국기계연구원 선박해양공학연구센터(KRISO)에서 개발한 VORAM호를 제어 대상 AUV로 선정하였다. PMM 시험으로 얻어진 운동 계수를 이용하여 수치 해석을 수행하였으며, KRISO의 장수조에서 실험을 수행하였다. 수치 해석과 실험 결과로부터 샘플링이 길어짐에 따라 의사 슬라이딩 모드 제어기는 연속계에 대한 슬라이딩 모드 제어기에서 발생하는 과도한 채터링 및 불안정성을 보이지 않았으며, 시스템의 안정성이 확보되고 불확실성에 대하여 강인한 제어 성능을 보였다. 또한, 본 논문에서는 수치 해석과 실험 결과를 근거로 의사 슬라이딩 모드 제어기의 설계를 위한 제어 변수의 선정 기준을 제시하였다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제23권4호
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• pp.787-796
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• 2012

본 연구의 목적은 PAPS를 실시하여 4, 5급에 해당하는 저체력군 학생을 대상으로 16주 복합운동프로그램을 통해 대사증후군과 자율신경계에 어떠한 변화가 나타나는가를 규명하는 것이다. 16주 복합운동프로그램은 주 5회에 걸쳐 준비운동, 본운동, 정리운동으로 구성하고 1회 50분씩 실시하였다. 자료처리는 SPSS 19.0 통계프로그램을 이용하여 모든 종속변인들의 평균과 표준편차를 산출하였다. 샤피로-윌크 검정값을 이용하여 정규성 검정을 실시하였고, 복합운동집단과 통제집단의 모평균 차이를 위하여 독립표본 t-검정을 실시하였으며, 16주 복합운동프로그램 전 후 각 집단 내변인들의 변화를 알아보기 위해 대응표본 t-검정을 실시하였다. 모든 통계치의 유의수준은 ${\alpha}$=.05로 처리하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구 결과 대사증후군 지표에서는 허리둘레, 중성지방, 공복혈당, HDL-C에서 유의한 차이를 나타냈고, 자율신경계 요인에서는 통계적으로 모두 유의한 차이가 나타나 저체력군 고등학생에 긍정적인 영향을 미친 것으로 사료되어 진다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.880-881
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• 2023

본 연구는 차량 동역학이 적용된 자율주행 시뮬레이터에서 구현된 차량의 거동이 실제 차량과 유사한지 검증하는 것이다. 이를 위해 실제 차량모델에 외력을 가할 수 있는 기구를 개발하여 데이터를 획득하고 분석하고자 한다. 시뮬레이터에서 구현된 차량과 유사한 서스펜션 구조를 가진 차량 모델을 만들고 센서를 달아 차량의 운동 모델을 모사했으며, 캠과 감속기어를 활용해 외력을 모사하기 위한 기구를 제작하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권5호
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• pp.162-171
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• 1999

The most important part in automated transport systems is steering control for lane keeping Most of systems developed so far have used the visual information for steering control. In this study, the steering control algorithm based on visual servoing has been developed and tested by applying it on Radio Controlled(R/C) model car equipped with one CCD camera. We also demonstrated the feasibility of using it as a pre-test car before the real car experiment in developing automated vehicles. In order to solve the problem of the limited spave and load of a model car, remote-brained approach has been taken. For steering control of a model car, the PD controller which uses the look ahead offset to generate control input has been implemented and the characteristics of the controller has been explained in view of kinematics. Some experimental results have been also illustrated so as to show the control performance and stability.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.644-652
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• 2013

본 논문은 만타형 무인잠수정의 개발과 실해역 성능시험에 관한 내용을 다룬다. 먼저 만타형 무인 잠수정의 운동성능을 예측하기 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통해서 만타형 잠수정의 운동성능을 검증하였으며 결과를 바탕으로 테스트베드인 만타형 무인잠수정을 설계하였다. 만타 잠수정은 자세 및 경로의 계측을 위하여 DVL (Doppler Velocity Log), Gyrocompass, GPS, 압력센서 등을 탑재하였으며 운항제어를 위한 추진기와 1개의 수직타 4개의 수평타를 장착하여 3자유도 운동이 가능하다. 실해역에서 운동성능시험과 자율운항 성능시험을 통해 만타형 무인잠수정 시스템을 검증하였다.