• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.347-352
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• 2007

건설 산업의 숙련공 부족현상, 고령화 문제, 임금 상승으로 인한 채산성 악화, 품질의 균일성 및 안전성 확보 등은 향후 국내 건설 산업이 해결해야 할 당면 과제이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 기술적인 접근방법으로써 국${\cdot}$내외에서는 건설 자동화에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 최근 국내에서는 토공사 작업의 안전성을 확보하기 위해 백호(backhoe)를 대상으로 지능형 굴삭로봇을 개발하기 위한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 지능형 굴삭 로봇을 개발하기 위해 필수적으로 요구되는 기반기술 중 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동산출을 위한 최신 요소기술을 분석하고 최적 대안을 제시하였으며, 이를 위해 국내외 문헌고찰 및 다양한 최신요소 기술의 분석을 통해 지반형상을 실시간으로 인식할 수 있는 5가지 요소기술들에 대한 분석을 선행하였다. 또한 로컬영역의 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동 산출을 위해 3차원 모델링 장비가 갖추어야할 주요 고려요소를 분석하고, AHP 기법을 이용하여 주요 고려요소별 가중치를 산정하고 각 요소기술별 선호지수를 도출하였다. 도출된 선호지수를 바탕으로 최신 요소기술 간의 우선순위를 선정함으로써 3차원 모델링 장비에 적용 가능한 최적 대안을 선정하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권1호
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• pp.85-94
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• 2022

Recently, consumers who prefer contactless consumption are increasing due to pandemic trends such as Corona 19. This is the driving force for developing the last mile-based logistics ecosystem centered on the online e-commerce market. Lastmile led to the continued development of the logistics industry, but increased the amount of cargo in urban area, and caused social problems such as overcrowding of logistics. The courier service in the logistics base area utilizes the process of visiting the delivery site directly because the courier must precede the loading work of the cargo in the truck for the delivery of the ordered product. Currently, it's carried out as automated logistics equipment such as conveyor belt in unloading or classification stage, but the automation system isn't applied, so the work efficiency is decreasing and the intensity of the courier worker's labor is increased. In particular, small-scale courier workers belonging to the sub-terminal unload at night at underdeveloped facilities outside the city center. Therefore, the productivity of the work is lowered and the risk of safety accidents is exposed, so robot-based loading technology is needed. In this paper, we have derived the top-level concept and requirements of robot-based loading system to increase the flexibility of logistics processing and to ensure the safety of courier drivers. We defined algorithms and motion concepts to increase the cargo loading efficiency of logistics sub-terminals through the requirements of end effector technology, which is important among concepts. Finally, the control technique was proposed to determine and position the load for design input development of the automatic conveyor system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.287-297
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• 2019

온라인 쇼핑이 급성장하고, 다품종 소량 상품의 빠른 배송이 요구되면서 사람에 의존하는 물류 대응이 점점 더 어려워지고 있다. 여기에 인력 수급의 어려움, 인건비의 상승까지 더해져 물류 센터 내에 물류 로봇의 도입이 크게 증가할 것으로 예상된다. 이미 아마존은 자사 물류센터에 로봇을 10만대 이상 운영하고 있다. 알리바바, DHL, UPS 등 세계적인 기업들도 물류 효율 개선 및 시장 경쟁에서 우위를 차지하기 위해 로봇 기술을 도입하고 있다. 글로벌 유통-물류산업의 치열한 온라인 시장경쟁에 물류로봇이 적극적으로 활용되고 있음에도 불구하고, 국내 물류산업의 물류로봇 도입은 상대적으로 부진한 상황이다. 이에 국내 물류로봇 도입의 활성화를 위하여 어떠한 요인이 수용에 영향을 미치는지 살펴 볼 필요가 있다. 수용행위에 대한 설명에는 다양한 연구를 통해 검증된 확장된 기술수용모델을 활용하였다. 연구 결과, 구매의도에는 용이성과 유용성 모두 유의미한 영향을 미쳤으며, 용이성이 가지는 효과가 가장 큰 것으로 나타났다. 용이성은 연관된 경험이 많고, 혁신성이 높을수록 긍정적인 것으로 나타났다. 유용성은 지각된 위험이 낮고, 가격 효율성이 좋고, 사회적 영향이 클수록 긍정적인 것으로 나타났다. 본 연구는 물류 로봇의 수용에 영향을 미치는 요인을 과학적으로 분석함으로써 물류 로봇 개발과 마케팅 전략 수립에 이론적, 실무적 시사점을 제공한다.

• 한국생산제조학회지
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• 제11권2호
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• pp.49-57
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• 2002

본 연구에서는 전자부품의 자동조립라인에서 매우 중요한 작업인 열코킹 검사, 납땜 및 납땜검사 작업공정을 보다 더 정밀하고 유연하게 수행할 수 있도록 오프라인 프로그램에의 자동교시기능을 갖는 지능형 로봇 제어 시스템 개발에 대한 연구를 수행하였다. 카메라 백 카바등의 전자부품의 자동조립라인은 작업의 난이도가 매우 높고, 고정밀도가 요구되고, 특히, 납펌 및 납땜 불량검사 작업의 셀은 전체 작업 셀 공정중에서 가장 불량률이 높다. 따라서 본 연구는 기존의 납땜 및 검사공정 셀의 구조를 개선하여 보다 더 높은 정밀도를 유지할 수 있고, 모델 변경에 대한 유연성 향상 및 불량율의 감소를 통한 시스템의 신뢰성을 증대시키기 위한 목적으로 수행된다. 이의 실현을 위한 세부내용으로는 셀의 구조개선, 로봇의 모델교체 및 성능향상, 고정도의 납땜 및 검사 기술, 오프라인 프로그래밍 (off-line programming, OLP)을 이용한 자동교시기법을 개발하여 지능형 시스템으로 새로운 셀을 구성하고, 이를 실제 카메라 백 카바등의 전자부품 조립 라인에 설치하여 실시간 구현을 실현하고자 한다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권2호
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• pp.243-252
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• 2008

It has been reported that long-term exercise on a treadmill (running machine) may cause injury to the joints in a human's lower extremities. Previous works related to analysis of human walking motion are, however, mostly based on clinical statistics and experimental methodology. This paper proposes an analytical methodology. Specifically, this work deals with a comparison of normal walking on the ground and walking on a treadmill in regard to the external and internal impulses exerted on the joints of a human's lower extremities. First, a modeling procedure of impulses, impulse geometry, and impulse measure for the human lower extremity model will be briefly introduced and a new impulse measure for analysis of internal impulse is developed. Based on these analytical tools, we analyze the external and internal impulses through a planar 7-linked human lower extremity model. It is shown through simulation that the human walking on a treadmill exhibits greater internal impulses on the knee and ankle joints of the supporting leg when compared to that on the ground. In order to corroborate the effectiveness of the proposed methodology, a force platform was developed to measure the external impulses exerted on the ground for the cases of the normal walking and walking on the treadmill. It is shown that the experimental results correspond well to the simulation results.

• 한국정보기술학회 영문논문지
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• 제8권2호
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• pp.101-110
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• 2018

This paper introduces feedback linearization (FL) based adaptive sliding mode control (ASMC) effective against ground effects of the quadrotor UAV. The proposed control has the capability of estimation and effective rejection of those effects by adaptive mechanism, which resulting stable attitude and positioning of the quadrotor. As output variables of quadrotor, x-y-z position and yaw angle are chosen. Dynamic extension of the quadrotor dynamics is obtained for terms of roll and pitch control input to be appeared explicitly in x-y-z dynamics, and then linear feedback control including a ground effect is designed. A sliding mode control (SMC) is designed with a class of FL including higher derivative terms, sliding surfaces for which is designed as a class of integral type of resulting closed loop dynamics. The asymptotic stability of the overall system was assured, based on Lyapunov stability methods. It was evaluated through some simulation that attitude control capability is stable under excessive estimation error for unknown ground effect and initial attitude of roll, pitch, and yaw angle of $30^{\circ}$ in all. Effectiveness of the proposed method was shown for quadrotor system with ground effects.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.612-618
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• 2020

최근에 외부 유리창 청소에 대한 수요는 증가하고 있으나, 이 청소는 매우 위험한 인력 의존형 작업이다. 또한 청결을 중시하는 업장에서 원하는 빈도로 자주 청소하는 것도 용이하지 않다. 따라서 이 작업을 자동화 할 필요가 있다. 본 연구에서는 특정 유리창에 부착하여, 그 유리창을 지속적으로 청소하는 장치의 개념을 제시하고, 이 장치의 경제적 타당성을 분석하였다. 분석 결과, 장비의 예상 제작비 1천만 원 수준이나, 투자 가능비용은 내구연한 5년 기준으로 최소 9.8백만 원, 내구연한 10년 기준으로 최소 103백만 원 수준이었다. 따라서 장비비 보다 예상 절감액이 충분히 커서, 경제적 타당성이 있는 것으로 평가 되었다. 본 연구에서는 정량적 지표만으로 분석하여, 안전성 향상에 의한 노무자 안전 사고 감소, 생산성 향상, 공기 단축, 품질 향상 등으로 인한 원가 절감 기대 값은 고려되지 않았다는 한계가 있다. 따라서 향후 고려되지 않은 기대 값을 추가하여 자동화 장비에 의한 원가절감 효과를 산출하면 경제성이 보다 정확하게 산정될 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.207-213
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• 2022

최근 IoT 기술과 AI의 성능향상에 따라 폭넓은 분야에서 자동화와 무인화가 진행되고 있으며, 사물인식과 객체분류 등 자동화의 기반이 되는 영상처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 영상의 잡음 제거는 영상에 기반한 시스템에서 전처리 단계로 사용하는 중요한 과정으로 다양한 연구가 진행되었으나, 대부분의 경우 에지와 같은 고주파 성분에서 스무딩 효과에 의해 디테일한 정보를 보존하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문은 AWGN(additive white Gaussian noise)에 훼손된 영상을 가우시안 분포에 기반한 퍼지 가중치를 사용하여 복원하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 필터링 마스크와 잡음 추정치를 서로 비교하여 필터링 과정을 스위칭하였으며, 영상의 저주파 및 고주파 성분에 따라 퍼지 가중치를 계산하여 영상을 복원하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.130-141
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• 2011

2006년부터 한국에서 개발중인 지능형 굴삭 시스템(IES)은 이동, 굴삭, 상차를 포함하는 굴삭 작업 일련의 과정을 전자동으로 실현하기 위한 프로젝트로서, 굴삭 로봇 주변 지형의 3차원 모델링과 상차트럭의 위치, 사람의 접근, 이동경로상의 장애물 등의 객체를 정확하게 탐지하는 기술은 굴삭 자동화 장비의 작업 품질과 안전성 확보 측면에서 필수적으로 요구되는 핵심 요소 기술이라 할 수 있다. 이 연구의 목적은 레이저 스캐닝 시스템을 이용하여 지능형 굴삭 로봇 주변의 지형과 객체를 3차원으로 탐지함으로써 자동화 굴삭 작업의 품질과 안전성을 확보하는 데 있다. 본 연구에서는 굴삭기 주변의 3차원 지형으로부터 객체의 위치, 높이, 너비, 형상 정보를 추출하는 알고리즘을 제안하였으며, 실제 토공현장을 대상으로 한 실험을 통하여 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권6호
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• pp.132-141
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• 2013

Robotic Drilling Systems(RDSs) set the standard for the factory automation systems in aerospace manufacturing. With the benefits of cost effective drilling and predictive maintenance, RDSs can provide greater flexibility in the manufacturing process. The system can be easily adopted to manage very complex and time-consuming processes, such as automated fastening hole drilling processes of large aircraft sections, where it would be difficult accomplished by workers following teaching or conventional guided methods. However, in order to build an RDS based on a CAD model, the precise calibration of the Tool Center Point(TCP) must be performed in order to define the relationships between the fastening-hole target and the End Effector(EEF). Based on the kinematics principle, the robot manipulator requires a new method to correct the 3D errors between the CAD model of the reference coordinate system and the actual measurements. The system can be called as a successful system if following conditions can be met; a. seamless integration of the industrial robot controller and the IO Level communication, b. performing pre-defined drilling procedures automatically. This study focuses on implementing a new technology called iGPS into the fastening-hole-drilling process, which is a critical process in aircraft manufacturing. The proposed system exhibits better than 100-micron 3D accuracy under the predefined working space. Based on the proposed EEF fastening-hole machining process, the corresponding processes and programs are developed, and its feasibility is studied.