• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.63-72
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• 2017

본 논문에서는 공정분석, 작업분석 및 동작분석을 핵심으로 하는 고전적 IE기법들을 응용하여 자동차 부품 제조현장의 운영효율성 향상을 추구하는 절차를 제안하고 구체적 적용 사례를 보인다. 제안한 운영효율성 향상 절차는 사례기업인 L사의 차량전장부품 제조 사업부에서 공정개선팀을 구성하여 개발한 고유의 절차이며, 운영효율성의 척도로는 라인밸런스효율(Balance Efficiency)과 생산능력(Production Capacity)을 사용하였다. 개발한 절차는 제조 현장의 현상을 분석하고, 문제점을 해결하는 개선안을 도출하며, 도출된 각 대안을 평가하고 최종안을 선정하여 현장에 구현함으로써 생산성 향상을 달성하는 일반적 절차를 따르고 있다. 각 단계에 사용한 방법 중 낭비요소를 찾아내는 단계에 사용되는 기능분석과 대안 평가에 적용되는 R&R(Risk & Return)평가 기법은 사례기업인 L사에서 개발한 고유의 방법인데, 특히 R&R평가 기법은 응용성과 확장가능성이 큰 기법이므로 상세히 기술한다. 개발한 절차는 여러 공정에 적용하여 개선효과를 보았는데, 본 논문에서는 구체적 사례로서 개발한 절차를 전자식 조향시스템(EPS)의 핵심 부품인 EPS모터 제조 공정에 적용한 과정과 결과를 보인다. 개선절차를 적용하여 EPS모터 제조 공정을 개선한 결과 라인밸런스효율을 7.06% 높이고 생산능력을 15.5% 증대시킴으로써 운영효율성 향상을 달성하였다.