This paper presents a motion planning strategy for legged robots using locomotion primitives in the complex 3D environments. First, we define configuration, motion primitives and locomotion primitives for legged robots. A hierarchical motion planning method based on a combination of 2.5 dimensional maps of the 3D workspace is proposed. A global navigation map is obtained using 2.5 dimensional maps such as an obstacle height map, a passage map, and a gradient map of obstacles to distinguish obstacles. A high-level path planner finds a global path from a 2D navigation map. A mid-level planner creates sub-goals that help the legged robot efficiently cope with various obstacles using only a small set of locomotion primitives that are useful for stable navigation of the robot. A local obstacle map that describes the edge or border of the obstacles is used to find the sub-goals along the global path. A low-level planner searches for a feasible sequence of locomotion primitives between sub-goals. We use heuristic algorithm in local motion planner. The proposed planning method is verified by both locomotion and soccer experiments on a small biped robot in a cluttered environment. Experiment results show an improvement in motion stability.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제10권3호
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pp.203-209
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2010
This paper presents a hierarchical fuzzy motion planner for humanoid robots in 3D uneven environments. First, we define both motion primitives and locomotion primitives of humanoid robots. A high-level planner finds a global path from a global navigation map that is generated based on a combination of 2.5 dimensional maps of the workspace. We use a passage map, an obstacle map and a gradient map of obstacles to distinguish obstacles. A mid-level planner creates subgoals that help the robot efficiently cope with various obstacles using only a small set of locomotion primitives that are useful for stable navigation of the robot. We use a local obstacle map to find the subgoals along the global path. A low-level planner searches for an optimal sequence of locomotion primitives between subgoals by using fuzzy motion planning. We verify our approach on a virtual humanoid robot in a simulated environment. Simulation results show a reduction in planning time and the feasibility of the proposed method.
This paper presents a fuzzy footstep planner for humanoid robots in complex environments. First, we define locomotion primitives for humanoid robots. A global planner finds a global path from a navigation map that is generated based on a combination of 2.5 dimensional maps of the 3D workspace. A local planner searches for an optimal sequence of locomotion primitives along the global path by using fuzzy footstep planning. We verify our approach on a virtual humanoid robot in a simulated environment. Simulation results show a reduction in planning time and the feasibility of the proposed method.
드론기술은 민수용과 군사용 양 분야 에서 전도유망한 기술이나, 규정과 관련법의 미성숙으로 불법드론이 오남용 되고, 사회안전에 심각한 위협이 되고 있다. 본고에서는 PSO (particle swarm optimization)에 기반을 둔 군집드론 궤적계획기를 개발하여, 군집정찰드론들에게 최적화된 3차원 궤적탐지기술을 제공한다. 나아가서, 에너지소비도, 비행위험도 및 SAP (surveillance area priority)와 부합하는 군집 목적물 최적화 함수를 제시하고 평가한다. 군집 비행 시뮬레이션 결과는, 제안한 궤적계획기로 생성한 궤적은 에너지 소비도 및 비행위험도를 최소화 하며 탐색한다는 것을 입증해준다.
In this study, Directed energy deposition (DED) among additive manufacturing is applied to repair damaged spindle key parts of planner miller. The material of the spindle key is SCM415, and the P21 Powder is used. In order to find the optimal deposition conditions for DED equipment, a single-line deposition experiment is conducted to analysis five parameters. The laser power affects the width, and the height is a parameter affected by coaxial gas and powder gas. In addition, laser power, powder feed rate, coaxial gas, and powder gas are parameters that affect dilution. Otimal deposition is that 400 W of laser power, 4.0 g/min of powder feed rate, 6.5 L/min of coaxial gas, 3.0 L/min of powder gas and 4.5 L/min of shield gas. By setting the optimum conditions, a uniform deposition cross section in the form of an ellipse can be obtained. Damage recovery process of spindle key consists of 3D shape design of the base and deposition parts, deposition path creation and deposition process, and post-processing. The hardness of deposited area with P21 powder on the SCM415 spindle key is 336 HV for the surface of the deposition, 260 HV for the boundary area, and 165 HV for the base material.
이 연구는 2015 교육과정의 중학교 기술·가정② '주생활 문화와 주거 공간 활용' 수업을 위해 다양한 주거가치를 반영한 셰어하우스 공간 활용 설계실습을 통해 이웃과 더불어 살아가는 생활자립능력과 실천적문제해결능력을 기를 수 있도록 문제 중심 가정과 교수·학습 과정안을 개발하여 실행 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 ADDIE 교수 설계 모형에 따라 분석, 설계, 개발, 실행, 평가 단계로 연구를 진행하였다. 개발 결과는 2015 개정 중학교 기술·가정 교육과정과 12종의 교과서② 주생활 단원을 분석하여 총괄 학습목표와 세부목표, 차시별 목표를 선정하고, 내용요소를 추출하여, 4차시분의 학습주제의 차시별 PBL 교수·학습 과정안과 학습자료(시나리오 4개, 학습 활동지 6개와 읽기 자료 10개, 모둠활동자료 5개, PPT자료 4세트, 동영상 4개, 교사용 자료 1개) 및 설문지이다. 차시별 수업은 도입에서 시나리오를 통해 문제만나기와 문제해결계획을 세우고, 전개에서는 다양한 모둠활동을 통해 문제해결책을 탐색 및 재탐색을 한 후, 전체학급에서 해결책을 발표 및 평가나 토의로 마무리하였다. 특히 4차시 수업은 컴퓨터실에서 '5D planner' 웹 프로그램 활용하여 3차시 문제해결 계획안을 입체적 설계로 구현하는 실습을 하였다. 실험수업은 2019년 4월 1~12일 경남 하동군 소재 H중학교 2학년 1학급 21명을 대상으로 이루어졌으며 참여 학생 전원이 수업평가에 참여하였다. 평가 결과, 수업전반에 걸친 수업내용과, 학습자료, 학습활동에 대해 거의 모든 학생들이 매우 높게 긍정적으로 평가하고 있어 이 연구에서 개발한 총 4차시 수업 전반의 주제와 학습자료, 수업활동 등이 학생들에게 적절하다고 볼 수 있다. 세부목표를 구성하는 차시별 수업목표와 총괄목표의 달성 정도로 알아본 수업효과 평가도 수업전반에 대한 평가결과처럼 문항별로 비슷하게 매우 높게 나타나 4차시분의 수업을 통해 차시별 수업목표는 물론 총괄목표를 달성할 수 있어 보인다. 이 연구에서 개발한 차시별 교수·학습 과정안의 특징인 PBL 수업방법에 관해서도 각 차시 PBL 수업의 중심을 이루는 시나리오, 협동학습, 웹프로그램 실습에 매우 높게 만족하고 있었다. 학생들이 서술한 개방형질문에서도 실습 관련 수업활동이 좋았다는 언급이 가장 많았는데 특히 웹 프로그램 활용 실습은 흥미롭고 신선한 경험이었으나 웹 프로그램을 원활한 작동할 수 있는 컴퓨터 환경개선요구도 컸다. 이러한 결과를 바탕으로 이 이 연구에서 개발한 문제 중심 교수·학습 과정안은 더불어 살아가는 주생활 실천태도를 함양하고 '주생활 문화와 주거 공간 활용'의 총괄목표를 달성하는데 적절하다고 하겠다.
게임은 텍스트, 그래픽, 애니메이션, 동화상, 음악 등 모든 미디어가 서로 연결되어 게임의 스토리에 맞게 진행된다. 또한 게이머의 판단에 의한 전략 전술은 그 게임의 결과를 다르게 만들어 낼 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 게임을 개발하는데 있어서 핵심 구성원들 즉 게임 기획자, 게임 프로그래머, 게임 그래픽 디자이너들의 역할을 언급하였다. <중략>또한 게임 캐릭터를 처음 개발하는 초보자나 중급자를 대상으로 보다 빠른 모델링을 할 수 있도록 150개 이내의 폴리곤을 사용하여 $5\sim8$등신의 RT캐릭터 포맷을 만들어 그것을 기반으로 다양한 모델링을 개발을 할 수 있는 방법을 제시하였다. 그리고 그 SourceModel을 사용함에 있어서 3D Modeling 툴중 하나인 3D MAX 환경 안에 SourceModel이 포함된 Character Primitives 인터페이스를 제공함으로써 사용자가 게임 캐릭터 개발을 쉽고 빠르게 할 수 있도록 하였다.
토공사는 단지조성 프로젝트에서 단일 공종으로는 가장 큰 비중을 차지하는 공정 중 하나이다. 토공사의 순조로운 진행을 위해 시공계획자는 적재 및 운반장비의 효율적인 조합, 공종과의 연계를 고려한 순차적 시공, 그리고 운반로 레이아웃과 같은 토공사 운영관련 문제들을 해결해야 한다. 특히 단지내 운반로는 토공생산성 및 공사비에 직접적인 영향을 미칠 뿐 아니라 한번 정해지면 그 관성 때문에 다른 경로로 변경하기 어려운 특성이 있기 때문에 신중한 의사결정이 요구된다. 본 연구는 시공계획자의 단지내 운반경로와 관련된 의사결정을 지원하기 위해 지형정보 분석에 기초한 효율적 운반로 발굴 방법론 개발을 목적으로 한다. 이를 위해 단지내 운반경로 레이아웃 결정시 고려되어야 할 필수 요소들을 설계 및 시공 전문가들의 경험법칙에 근거하여 5가지로 구분하여 설명하였다. 또한 효과적인 운반경로 도출을 위하여 GIS 환경에서 상기한 영향요소들을 적절히 반영, 분석할 수 있는 방법론을 제안하였다. 제안된 방법론을 현재 시공이 이루어지고 있는 사례현장에 적용하여 실용성을 검증한 결과 미세한 생산성 향상을 보인 것으로 분석되었다. 본 연구는 개선된 운반효율을 보장하고, 신뢰할 수 있는 단지내 운반로 레이아웃 시공계획 프레임웍을 제공하였다는 점에서 의미가 있다.
Purpose : Three dimensional conformal radiotherapy planning is being used widely for the treatment of patients with brain tumor. However, it takes much time to develop an optimal treatment plan, therefore, it is difficult to apply this technique to all patients. To increase the efficiency of this technique, we need to develop standard radiotherapy plant for each site of the brain. Therefore we developed several 3 dimensional conformal radiotherapy plans (3D plans) for tumors at each site of brain, compared them with each other, and with 2 dimensional radiotherapy plans. Finally model plans for each site of the brain were decide. Materials and Methods : Imaginary tumors, with sizes commonly observed in the clinic, were designed for each site of the brain and drawn on CT images. The planning target volumes (PTVs) were as follows; temporal $tumor-5.7\times8.2\times7.6\;cm$, suprasellar $tumor-3\times4\times4.1\;cm$, thalamic $tumor-3.1\times5.9\times3.7\;cm$, frontoparietal $tumor-5.5\times7\times5.5\;cm$, and occipitoparietal $tumor-5\times5.5\times5\;cm$. Plans using paralled opposed 2 portals and/or 3 portals including fronto-vertex and 2 lateral fields were developed manually as the conventional 2D plans, and 3D noncoplanar conformal plans were developed using beam's eye view and the automatic block drawing tool. Total tumor dose was 54 Gy for a suprasellar tumor, 59.4 Gy and 72 Gy for the other tumors. All dose plans (including 2D plans) were calculated using 3D plan software. Developed plans were compared with each other using dose-volume histograms (DVH), normal tissue complication probabilities (NTCP) and variable dose statistic values (minimum, maximum and mean dose, D5, V83, V85 and V95). Finally a best radiotherapy plan for each site of brain was selected. Results : 1) Temporal tumor; NTCPs and DVHs of the normal tissue of all 3D plans were superior to 2D plans and this trend was more definite when total dose was escalated to 72 Gy (NTCPs of normal brain 2D $plans:27\%,\;8\%\rightarrow\;3D\;plans:1\%,\;1\%$). Various dose statistic values did not show any consistent trend. A 3D plan using 3 noncoplanar portals was selected as a model radiotherapy plan. 2) Suprasellar tumor; NTCPs of all 3D plans and 2D plans did not show significant difference because the total dose of this tumor was only 54 Gy. DVHs of normal brain and brainstem were significantly different for different plans. D5, V85, V95 and mean values showed some consistent trend that was compatible with DVH. All 3D plans were superior to 2D plans even when 3 portals (fronto-vertex and 2 lateral fields) were used for 2D plans. A 3D plan using 7 portals was worse than plans using fewer portals. A 3D plan using 5 noncoplanar portals was selected as a model plan. 3) Thalamic tumor; NTCPs of all 3D plans were lower than the 2D plans when the total dose was elevated to 72 Gy. DVHs of normal tissues showed similar results. V83, V85, V95 showed some consistent differences between plans but not between 3D plans. 3D plans using 5 noncoplanar portals were selected as a model plan. 4) Parietal (fronto- and occipito-) tumors; all NTCPs of the normal brain in 3D plans were lower than in 2D plans. DVH also showed the same results. V83, V85, V95 showed consistent trends with NTCP and DVH. 3D plans using 5 portals for frontoparietal tumor and 6 portals for occipitoparietal tumor were selected as model plans. Conclusion : NTCP and DVH showed reasonable differences between plans and were through to be useful for comparing plans. All 3D plans were superior to 2D plans. Best 3D plans were selected for tumors in each site of brain using NTCP, DVH and finally by the planner's decision.
How to plan the energy system is one of the keys f3r constructing the Environment -Friendly City. for this reason, a great number of surveys for utilizing unused energy have conducted by a planner. In regard to unused energy, the heat from incineration plants classify as a unused energy having high-exergy-energy. From this point of view, It is studied about the plant systems providing heat to district heating & cooling(D.H.C) and producing electric power. It is divided four system models as system I (10K [kgf/cm$^2$) vapor as outlet of boiler, supply far 10K vapor and return to 60$^{\circ}C$ as supply condition of district heating), system II (30 K vapor as outlet of boiler, supply for 5t vapor and return to 60f as supply condition of district heating), system 111 (30 K vapor as outlet of boiler, supply for 85$^{\circ}C$ hot water and return to 60$^{\circ}C$ as supply condition of district heating), system IV (30 K vapor as outlet of boiler, supply for 47$^{\circ}C$ hot water and return to 40t as supply condition of district heating). The results from the upper condition of four system, System II got a proper on economical benefits and system IV calculated as benefiting on energy saving effects, and suggest indifference curve as the total evaluation method of both economical benefits and energy saving.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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