• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권6호
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• pp.730-744
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• 2023

The topic of this paper is the recognition of human activities using egocentric vision, particularly captured by body-worn cameras, which could be helpful for video surveillance, automatic search and video indexing. This being the case, it could also be helpful in assistance to elderly and frail persons for revolutionizing and improving their lives. The process throws up the task of human activities recognition remaining problematic, because of the important variations, where it is realized through the use of an external device, similar to a robot, as a personal assistant. The inferred information is used both online to assist the person, and offline to support the personal assistant. With our proposed method being robust against the various factors of variability problem in action executions, the major purpose of this paper is to perform an efficient and simple recognition method from egocentric camera data only using convolutional neural network and deep learning. In terms of accuracy improvement, simulation results outperform the current state of the art by a significant margin of 61% when using egocentric camera data only, more than 44% when using egocentric camera and several stationary cameras data and more than 12% when using both inertial measurement unit (IMU) and egocentric camera data.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.503-509
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• 2014

본 논문에서는 이동 로봇의 군집 제어를 위해 실시간 적응 신경 회로망 보상기를 갖는 PID 제어기를 제안한다. 전체 제어 시스템은 선도-추종 로봇 접근법에 의한 기구학 제어기와 이동 로봇의 동역학을 고려한 동적 제어기로 구성되어 있다. 동적 제어기는 PID 제어기에 동특성 변화를 보상하고 성능을 개선시키기 위해 실시간 학습 기능을 가진 신경 회로망 보상기로 구성하였다. 모의실험을 통해 원형 궤적과 직선 궤적에 대해 PID 제어기와 신경 회로망 보상기의 성능을 비교하였다. 이를 통해 실시간 학습 기능을 가진 신경 회로망 보상기가 PID 제어기의 성능을 향상시킴으로써 군집 제어에서 추종 로봇의 추종 성능을 향상시키는 것을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권3호
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• pp.254-260
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• 2002

화력발전소 보일러 튜브 및 대형 유체수송관의 자동 진단을 위해 비파괴검사 방법을 사용하는 두 가지 형태의 이동로봇을 개발하였다. 개발된 이동로봇은 보일러 튜브 또는 유체수송관의 외면을 주행하면서 전자기 초음파 탐촉자를 이용하여 파이프 벽면에 발생하는 미세한 구멍, 균열 또는 부식 및 침식에 의한 감육 등과 같은 결함을 검출한다. 이와 같은 이동로봇을 이용한 결합 검출의 자동화는 열악한 환경에서 작업자의 위험 없이 대형 구조물의 중대한 결함을 방지하는 유용한 수단으로 활용될 수 있다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권4호
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• pp.27-34
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• 2023

Weeding in orchards is closely associated with productivity and quality. The customary weeding process is both labor-intensive and time-consuming. To solve the problems, there is need for automation of agricultural robots and machines in the agricultural field. On the other hand, orchards have complicated working areas due to narrow spaces between trees and amorphous terrain. Therefore, it is necessary to develop customized robot technology for unmanned weeding work within the department. This study developed a path generation and path control method for unmanned weeding according to the orchard environment. For this, the width of the weeding span, the number of operations, and the width of the weeding robot were used as input parameters for the orchard environment parameters. To generate a weeding path, a weeding robot was operated remotely to obtain GNSS-based location data along the superheated center line, and a driving performance test was performed based on the generated path. From the results of orchard field tests, the RMSE in weeding period sections was measured at 0.029 m, with a maximum error of 0.15 m. In the steering period within row and steering to the next row sections, the RMSE was 0.124 m, and 0.047 m, respectively.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권1호
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• pp.62-75
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• 2008

Vision-based simultaneous localization and map building using a single camera, while compelling in theory, have not until recently been considered extensive in the practical realm of the real world. In this paper, we propose a simple framework for the monocular SLAM of an indoor mobile robot using natural line features. Our focus in this paper is on presenting a novel approach for modeling the landmark before integration in monocular SLAM. We also discuss data association improvement in a particle filter approach by using the feature management scheme. In addition, we take constraints between features in the environment into account for reducing estimated errors and thereby improve performance. Our experimental results demonstrate the feasibility of the proposed SLAM algorithm in real-time.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.392-399
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• 2023

본 논문에서는 김치 제조 공정 중 배추 심 제거 공정의 로봇 자동화를 위한 배추 심 영역 및 깊이를 판별하는 딥러닝 모델을 제안하는 것이다. 또한 계측된 배추의 심 깊이를 예측하는 것이 아닌 discrete 클래스로 변환하여 영역 검출 및 분류를 동시에 하는 모델을 제시하였다. 딥러닝 모델 학습 및 검증을 위하여 전처리 과정을 거지치 않고 수확된 배추 522 포기에 대한 RGB 영상을 획득하였다. 획득한 영상으로부터 심 영역 및 깊이 라벨링 그리고 데이터 증강 기법을 적용하였다. 제안하는 YOLO-v4 딥러닝 모델 기반 배추 심 영역 검출 및 분류 모델의 성능을 평가하기 위하여 mAP, IoU, accuracy, sensitivity, specificity 그리고 F1-score로 선정하였다. 그 결과 배추 심 영역 검출은 mAP 그리고 IoU 값이 각각 0.97 그리고 0.91로 나타났으며, 심 깊이 분류의 경우 accuracy 그리고 F1-score 값이 각각 96.2% 그리고 95.5%로 나타났다. 본 연구 결과를 통하여 배추의 심 영역 검출 및 깊이 정보 분류가 가능하며, 추후 배추 심 제거 공정의 로봇-자동화 시스템 개발에 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권3호
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• pp.434-443
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• 2008

This paper develops a novel automatic parking algorithm based on a fuzzy logic controller with the vehicle pose for the input and the steering rate for the output. It localizes the vehicle by using only external sensors - a vision sensor and ultrasonic sensors. Then it automatically learns an optimal fuzzy if-then rule set from the training data, using an evolutionary fuzzy system. Furthermore, it also finds the green zone for the ready-to-reverse position in which parking is possible just by reversing. It has been tested on a 4-wheeled Pioneer mobile robot which emulates the real vehicle.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제12권1호
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• pp.249-253
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• 2024

The ultimate purpose of this study is as follows: The current primary concern in the defense sector revolves around how to strategically utilize Fourth Industrial Revolution technologies in combat. The Fourth Industrial Revolution denotes a shift towards an environment where automation and connectivity are maximized, driven by technologies such as artificial intelligence. Coined by Klaus Schwab in the 2015 Davos Forum, this term highlights the significant role of machine learning and artificial intelligence. Particularly, the military application of Fourth Industrial Revolution technologies is expected to be actively researched and implemented. Combat involves military actions between units, typically conducted as part of a larger war, with units striving to achieve one or more objectives. The concept of combat refers to the fundamental ideas of how units should engage with the enemy, both presently and in future scenarios, to achieve assigned objectives.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권12호
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• pp.491-498
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• 2019

디지털 트윈은 현실 세계의 물리적인 사물을 컴퓨터상에 동일하게 가상화시키는 기술로써, IoT을 통해 센서 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 활용하여 물리적인 사물과 가상 사물을 양방향으로 연결을 할 수 있게 한다. 디지털 트윈 기술은 가상 모델의 시뮬레이션을 통해 동작을 조정하고 환경변화에 대한 대응을 미리 실험하여 위험성을 최소화할 수 있는 장점을 지닌다. 최근 인공지능이나 기계학습에 관련된 기술들이 주목받기 시작하면서, 물리적인 사물의 동작을 가상화하여 가상 모델을 관찰하고 다양한 시나리오를 적용하려는 시도가 증가하고 있다. 특히, 인더스트리 4.0에서 공장자동화의 핵심인 협력 로봇의 디지털 트윈을 구축하기 위해서는 로봇의 동작을 인지하는 과정이 필수적으로 요구된다. 로봇의 동작을 인지하기 위한 모델링 기반의 연구에 비해 센서 데이터 기반으로 동작을 예측하는 연구는 미비한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 로봇의 동작을 인지하기 위해 가정용 협력 로봇에서 전류 및 관성 센서 데이터를 수집하기 위한 실험 환경을 구축하고, 수집한 센서 데이터를 기반으로 한 동작 예측 모델을 제안하고자 한다. 제안하는 방식은 조인트 위치 기반으로 로봇의 동작 명령어를 9가지로 분류하고 전류와 관성 센서값을 사용하여 학습을 통해 예측하는 방식이다. 이때, 학습에 사용되는 데이터는 협력 로봇이 동작 명령어의 입력 파라미터에 마진을 가지고 작동할 때 수집되는 센서값이다. 이를 통해, 동일한 경로를 따라 이동하는 9가지 동작뿐만 아니라 각 동작과 비슷한 경로를 따라 이동하는 동작에 대해서도 예측하는 모델을 구축하였다. SVM을 이용하여 학습한 결과, 모델의 성능은 평균적으로 정확도, 정밀도, 및 재현율이 모두 97%로 평가되었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.72-77
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• 2023

In many manufacturing settings, including the semiconductor industry, products are completed by producing and assembling various components. Sorting out from randomly mixed parts and classification operations takes a lot of time and labor. Recently, many efforts have been made to select and assemble correct parts from mixed parts using robots. Automating the sorting and classification of randomly mixed components is difficult since various objects and the positions and attitudes of robots and cameras in 3D space need to be known. Previously, only objects in specific positions were grasped by robots or people sorting items directly. To enable robots to pick up random objects in 3D space, bin picking technology is required. To realize bin picking technology, it is essential to understand the coordinate system information between the robot, the grasping target object, and the camera. Calibration work to understand the coordinate system information between them is necessary to grasp the object recognized by the camera. It is difficult to restore the depth value of 2D images when 3D restoration is performed, which is necessary for bin picking technology. In this paper, we propose to use depth information of RGB-D camera for Z value in rotation and movement conversion used in calibration. Proceed with camera calibration for accurate coordinate system conversion of objects in 2D images, and proceed with calibration of robot and camera. We proved the effectiveness of the proposed method through accuracy evaluations for camera calibration and calibration between robots and cameras.