• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.578-584
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• 2015

본 연구에서 자동화된 기립 및 복귀 시스템이 적용된 직립주행이 가능한 이동로봇용 구동 플랫폼이 개발되었다. 종래 대부분의 이동로봇은 정역학적으로 안정된 평면형의 4륜 혹은 3륜 구동형으로 구성되어 있는데, 이러한 형태의 이동로봇은 방향 전환을 위해서 독립구동형 혹은 조향형 차륜을 갖추고 있다. 이동로봇이 매우 협소한 지형에서 직각으로 굽은 통로를 주행할 때, 이동로봇은 전후진을 반복하는 등 복잡한 조향동작을 필요로 하거나, 극단적인 경우, 물리적인 조향이 불가능한 경우에 처하게 된다. 직립주행이 가능한 이동로봇은 점유면적이 작은 직립된 상태로 몸체의 형상을 변형시켜 해당 지형을 원활하게 통과할 수 있다. 본 연구에서 기립(복귀)동작, 확인동작, 평형제어 순으로 각 단계가 수동으로 조작되었던 기립제어 단계가 몸체의 기울기 각도 검출로 자동화되어, 단일 자동제어로 조작되는 차륜형 역진자 시스템이 제안되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.157-165
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• 2016

군용 전투 차량은 전시 상황에 여러 종류의 장애물들이 존재하는 험로를 주행해야 한다. 이런 환경에서는 전투 차량의 무거운 차체와 험로의 큰 장애물로 인해 큰 반력이 발생한다. 차륜형 견마 로봇에는 큰 장애물을 극복하기 위해서 회전형 현가장치가 적용되고, 미끄럼 조향 방식이 적용된다. 본 논문에서는 실시간 해석에 유리하도록 모델을 단순화시킨 방법을 제시하고, 기존 다물체 동역학 모델과 비교를 통해서 신뢰도 및 효율성을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.697-709
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• 2010

본 논문에서는, 국방 로봇에 있어 핵심적으로 기술 개발이 요구되는 감시 정찰 분야의 무기 체계 확보를 위한 새로운 구동 메커니즘을 적용한 휴대용 정찰 로봇 개발 방법을 제시하였다. 본 논문은 차륜형 바퀴의 장점과 날개형 바퀴의 장점을 모두 수용하여, 바퀴의 형상이 가변되는 가변형 정찰 로봇이라는 새로운 메커니즘의 제시이다. 특히, 본 논문에서 중점적으로 다루고 있는 순응형 가변구동 정찰로봇은 바퀴의 형상이 노면의 상태에 따라 평지에서는 회전체가 안쪽으로 모여 차륜형의 원형을 이루어 기존의 구동 메커니즘에 비하여 용하고 빠른 이동 능력을 얻을 수 있으며, 험지에서는 별도 구동자의 작용 없이 단순한 구조적 특성으로 회전체가 펼쳐지게 되어 날개 형태로 변형됨으로써 험지 극복능력이 뛰어난 특징이 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.765-773
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• 2011

본 논문에서는 거리센서기반의 차륜형 로봇의 물체추적과 추종에 대한 로봇의 구동제어방법을 제안한다. 물체 추종을 위해 1개의 초음파 송신부와 2개의 초음파 수신부를 사용하여 추종하고자 하는 물체로부터 2개의 거리데이터를 생성한다. 생성된 거리데이터를 기반으로 로봇의 물체까지의 직진오차와, 회전오차를 산출한 뒤, 물체 추종을 위해 PID제어기 기반의 조작량을 계산하여 로봇의 동작제어에 사용한다. 제안된 방법의 특징을 확인하기 위해 3가지 경우에서 실험을 수행하였으며 PID게인이 로봇의 움직임에 미치는 영향과 직진오차게인과 회전오차게인이 로봇의 움직임에 미치는 영향을 각각 확인해 보았다. 제안된 방법은 항상 추종물체를 로봇에 대하여 일정위치에 존재하도록 하는 기법으로 물체추종 어플리케이션 이외에도, 여러 대의 로봇이 특정한 대형을 이루어 움직이게 하는 군집형 제어 문제에 적용될 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제23권6호
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• pp.731-737
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• 1999

This paper describes the path tracking control for a mobile robot which has two casters at the front and rear to keep balance and two driving wheels on the left and right sides of its body. Power wheeled steering method is adapted to control heading of the robot. It is very difficult to find appropriate feedback gains when linear regulator control scheme is adapted to path tracking con-trol of this type of robot. Therefore in this paper we propose the path tracking control algorithm using the fuzzy logic control scheme for this type of root. Simulation to prove the validity of the proposed two algorithms is performed. The results are reported as last part in this paper.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.469-475
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• 2010

본 논문에서는 두 바퀴로 구동되는 역진자기반의 1인승 차량의 안정적인 균형을 위해 제어기를 설계하였다. 탑승자의 몸무게에 따라 전체 질량이 달라지므로 그에 따른 PID 제어기의 이득값을 실험적으로 구하였다. 이 때 탑승자의 몸무게에 따라 무게 중심이 달라지게 되는데, 이는 밸런싱 각도에 영향을 미치게 된다. 따라서, 안정적인 균형을 이루기 위해서는 몸무게에 따른 목표 밸런싱 각도를 수정하여 제어해야 한다. 다양한 탑승자의 몸무게를 측정하기 위해 차량에 체중계를 달고 측정된 체중 데이터를 컴퓨터로 전송하여 제어기에 적용하였다. 다양한 실험으로 얻은 정보를 사용하여 제어기의 게인 스케줄링을 통하여 보다 안정적인 균형을 유지할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.187-194
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• 2012

본 논문에서는 이동 로봇이 자율주행을 하기 위해 사용되는 충돌회피 알고리즘을 실제 로봇과 똑같은 환경에 적용된 시뮬레이터를 통해 성능을 알아본다. 이동 로봇의 충돌회피를 위해 기존에 인공전위계 알고리즘과 Elastic force 알고리즘 등이 제안되어져있다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통해 이 두 가지 방법에 의한 동작시간과 경로의 이동 길이를 비교하였다. 시뮬레이터는 IPC(Inter Process Communication)를 기반으로 개발되어졌으며, 알고리즘의 비교에는 차륜형 이동 로봇을 사용하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권2호
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• pp.171-176
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• 2013

In this research a Self-Standable mobile Robot with standing arms based on an Wheeled Inverted Pendulum is developed. Almost existing mobile robots have wide planar shape that is statistically stable and it is sometimes hard for them to run or steer on a narrow road. A Wheeled Inverted Pendulum based mobile robot has vertical shape that is upright-running and easily steering on a narrow road. It, however, requires actively balancing control and never restores the shape once it falls down. This research develops a Self-Standable mobile robot which equips standing arms and is able to change its chassis' posture freely from planar to vertical shape or vice versa.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.570-576
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• 2012

본 논문에서는 역진자 기구와 기립 암을 이용하여 직립주행이 가능한 이동로봇용 구동 플랫폼을 개발한다. 기존에 주류를 이루고 있는 이동로봇은 4륜 혹은 3륜으로 구동되고 있으므로 그 몸체는 정역학적으로 용이하게 안정성이 확보되는 특징을 갖고 있다. 기존의 이동로봇의 형태는 평면적으로 넓적한 형태의 정사각형 혹은 직사각형 형태를 갖고 있으므로 몸체의 조향을 위해서 독립구동륜형 혹은 조향형 차륜을 장치하고 있다. 이동로봇은 협소한 지형에서 90도로 굽은 통로를 주행할 때, 전후진을 반복하는 등 특별한 조향기법을 필요로 하거나 몸체의 평면적 때문에 물리적으로 조향이 불가능한 경우에 처하게 된다. 이 때, 이동로봇은 평면적이 작은 방향 즉, 직립된 상태로 몸체의 형상을 변형시켜 해당 지형을 주행함으로써 주행곤란 문제를 회피할 수 있다. 본 연구에서는 이동로봇의 몸체를 직립시킬 수 있는 기립 암과 역진자 기구가 결합된 구동 플랫폼을 제안한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.231-236
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• 1997

We propose the hybrid control for the path control of wheeled mobile robot system. To develop the hybrid control of mobile robot, the continuous dynamics of mobile robot are modeled by the switched systems. The abstract model and digital automata for the path control are developed. This hybrid control system has the 3-layered hierachical structure : digital automata as the higher process, mobile robot system as the lower process, and the interface as the interaction process between the continuous dynamics and the discrete dynamics. The control of following the desired-paths with edges are investigated as the applications by the computer simulation.