• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권5호
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• pp.221-228
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• 2022

인공지능 기술의 적용으로 로봇이 실생활에서 효율성 높은 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 단순 반복적 작업을 하는 산업용 매니퓰레이터와 달리 서비스 로봇 분야에서 장소의 제약 없이 단독으로 또는 협업하여 사용하기 위한 6자유도 로봇 팔의 설계방법과 지능적인 물체 검출 및 이동 방법을 제시하고 성능을 검증하였다. 로봇 팔에 포함된 임베디드 보드의 ROS 환경에서 깊이 카메라와 딥러닝을 이용하여 로봇팔은 물체를 검출하고, 역기구학 해석을 통해 물체 영역으로 이동한다. 또한 물체와 접촉 시 힘센서 값의 분석을 통해 물체를 정확히 잡고 이동하는 동작이 가능하게 하였다. 제작한 로봇 팔에 대한 성능검증을 위하여 딥러닝과 영상처리를 통한 물체의 정확한 위치 산출, 모터 제어 및 물체 분리에 대한 실험을 하였으며, 실제 동작 여부를 확인하기 위하여 카페에서 흔히 사용하는 다양한 컵들을 분리하는 실험을 수행하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.68-72
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• 2015

초음파 로봇 검사시스템은 발전설비 등 상시감시가 요구되는 구조물의 감시를 위해 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다. 그러나 이러한 설비의 구조물은 형상과 구조가 매우 다양하고 복잡하여 단순한 패턴으로 이동과 검사가 가능한 로봇으로는 상시감시에 한계를 가지게 된다. 복잡한 구조물의 정밀검사는 정교한 행동이 가능한 로봇 시스템이 필요하다. 로봇의 제어를 초음파검사 작업자의 손의 형상에 따라 직관적으로 움직이도록 한다면 보다 정밀한 검사 로봇의 개발이 가능할 것으로 판단된다. 폴리머 굽힘센서는 대변형의 측정이 가능하고 곡면에 적용성이 높아 최근 인체 형상 측정 및 재활보조 등 다양한 활용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 구조물의 상시감시를 위한 초음파검사 로봇이 작업자의 손동작에 따라 동작이 가능한 직관적 제어를 위해 폴리머 굽힘센서를 이용하여 사람 손의 형상 감시 연구를 수행하였다. 다수의 센서를 적용하여 손의 다양한 움직임을 추정하고 실험적 검증을 통해 사람 손의 형상에 따른 직관적 로봇의 제어가 가능함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.85-92
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• 2024

본 논문에서는 로봇팔의 선단을 잡고 원하는 위치로 이동시켜서 작업을 직접 교시하는 직감적인 교시 및 제어를 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 로봇팔 선단부의 위치 방향 및 자세 방향 힘을 측정하는 6축힘 센서, 선단부에서 측정된 힘에 의한 로봇팔 관절 속도제어 명령어 생성 알고리즘, 자체 제작한 6축 로봇팔 및 제어 시스템으로 구성된다. 선단부 핸들러에 부착된 힘센서를 통해 로봇팔 조작자가 핸들러를 조종하는 위치 자세의 6차원의 힘/토크를 감지하고 이를 선단부 조종속도 명령으로 변환하여 6축 로봇팔을 제어한다. 연구 방법의 검증은 자체 제작된 6축 로봇으로 실행하였으며, 조종자의 핸들러 조정을 통한 작업교시에 의한 실험을 통해 제안한 힘 센서기반 로봇 선단 제어 방법이 성공적으로 동작함을 확인하였다.

• 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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.704-709
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• 1990

This study presents the structure and the gate control algorithm of KAMOBOT (KAIST Mobile Robot). The mobile robot has a six-legged, cylindrical configuration, each leg of which is equiped with a wheel at the bottom. The robot can go up and down stairs, go over obstacles, move along curvilinear paths and rotate around it's geometric center. Such maneuverability can be achieved by using only three electric motors.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.152-155
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• 2005

본 논문에서는 CCD 카메라의 시각정보 이미지를 이용한 Machine Vision System을 개발하여 산업용 로봇에 적용하고 이를 통해 이동물체에 대한각종 조작 및 자동화 작업을 수행하는 지능형 산업용 로봇을 위한 실시간 비전 트래킹 시스템을 연구하였다. 비전 트래킹 시스템에서 물체의 위치 계산에 대한 정밀도와 함께 빠른 처리속도를 요구하므로 로봇제어기와는 별개의 Embadded 시스템으로 비전 제어기를 구성하고 로봇제어기와의 Serial 통신을 통하여 트래킹 시스템을 구현하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1205-1212
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• 2021

재난상황이나 인명 구조, 위험물 처리와 위험지역 정찰 등 사람들이 하기 어려운 위험작업을 대신 처리해 실질적으로 많은 도움을 줄 수 있는 로봇들이 지속적으로 이슈가 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 사람의 모션 의지를 로봇팔에 구현하여 상황에 따른 능동적인 대응이 가능하도록 한다. 또한 손동작에 따라 차량을 제어하여 이동성을 부여할 수 있는 이동형 로봇팔을 구현하고자 한다. 플렉스 센서와 자이로센서를 활용하여 컨트롤러를 제작하고 자이로센서 2개의 Roll과 Pitch 값을 조절하여 로봇팔의 각도를 제어하며 차량의 방향을 지정한다. 또한 플렉스 센서 3개의 레벨을 지정함으로써 손동작에 따라 모터가 동작되며 물체를 집고 이동할 수 있도록 로봇팔을 구현하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (B)
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• pp.328-330
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• 2001

이 논문에서는 이동 로봇을 위하여 퍼지 이론과 Dempster-Shafer 이론을 이용한 불확실한 환경에서의 센서기반 네비게이션 방법을 제안한다. 제안된 제어기는 장애물 회피 동작과 목적지 찾기 동작을 위한 2개의 행동 모듈로 구성되어 있다. 특히, 실험 환경내에서 안전하게 움직이기 위해서 로봇이 목적지를 찾기 전에 자동으로 지도를 구축(map building) 하도록 하였다. 이 실험에서 구성된 지도는 평면상의 격자를 중심으로 작성되었다. 로봇의 센서에서 읽어들인 센서 값은 Dempster-Shaper 이론을 이용하여 기존의 지도와 혼합된다. 즉, 로봇이 움직일때마다 실험 환경내에서 새로운 정보를 읽어 들이고, 그 정보로 인하여 기존의 지도가 새로운 지도로 갱신되는 것이다. 이러한 작업을 거치면서 로봇은 장애물과 충돌없이 네비게이션하는 것 뿐 아니라 정해진 목적지까지도 쉽게 찾아갈 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.481-491
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• 2015

콘크리트 표면에 발생된 균열은 구조물의 수명에 영향을 미치는 주요원인으로 작용하기 때문에 주기적인 검사와 유지관리가 필요하다. 콘크리트 표면 유지관리를 위한 실링작업은 표면에 발생된 균열을 초기에 보수하는 방법으로 시간 경과에 따른 균열의 추가생성 및 확산을 방지하는데 효과적이다. 하지만, 교량 하부의 실링작업은 열악한 작업환경으로 인하여 작업자들의 안전성 확보에 문제가 있다. 이런 이유로, 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 실링자동화의 필요성이 부각되고 있다. 본 논문은 콘크리트 교량 하부에 발생된 균열의 실링작업에 로봇을 적용하기 위한 두 가지 제어방법에 대하여 제안한다. 하나는, 균열의 궤적을 자동으로 추적하는 방법이다. 로봇은 카메라로부터 취득되는 영상정보로 균열의 궤적을 파악하는데, 이전 시점의 궤적 정보를 통하여 다음 이동할 시점의 정보를 유추할 수 있다면, 실시간으로 변동되는 궤적 정보에 대응이 가능하면서 자동으로 균열을 추적할 수 있다. 다른 하나는 접촉면에 일정한 힘을 유지하여 실링하는 방법이다. 장기간 외부 환경에 노출된 거친 표면에서도 로봇이 일정한 접촉력을 유지하며 실링작업을 수행한다면, 균등한 완성도를 유지할 수 있다. 이러한 균일한 힘의 유지를 위하여 임피던스를 이용한 힘 제어 기법을 제안한다. 본 논문에서는 실링 로봇에 적용하기 위하여 개발한 두 가지 제어기법들을 소개하고, 그것을 적용한 Lab Test와 Field Test를 수행한다. 이 시험결과를 토대로 로봇의 현장적용에 대한 의견을 제시한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.69-77
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• 1991

본 연구에서는 주로 약결합된 경우의 다로봇시스템에 대한 효과적인 운동조정 법을 개발하였다. 약결합된 경우의 다로봇시스템은 아크용접, 분사 도료, 금속면의 디버링, 복잡한 조립작업, 검사등 수많은 작업에 투입될 수 있다.그와 같은 작업들 은 대부분 연적경로제어(continuous path control)방법을 요구하고 있는데 다로봇시스 템인 경우 작업대 주위의 정지 혹은 이동 장애물이나 제로봇상호간의 충격포험성을 해 결할 수 있는 효과적인 장애물회피 능력을 추가적으로 요구하고 있다. 그리고 연적 경로제어 형태의 거의 대부분의 첨단부의 속도를 정속도로 유지해주어야만 한다. 따 라서 모든 로봇들을 지정된 경로의 이탈없이 가능한 최대등속도로 운동시키기 위한 다 로봇시스템의 충격회피운동제어 알고리즘을 개발하게되었다.