• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.23-37
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• 2024

디지털 트윈은 현실세계의 물리적 객체를 디지털 세계의 가상객체로 모사하고 시뮬레이션을 통해 미래에 발생 가능한 현상을 예측함으로써, 현실세계의 문제를 해결 또는 최적화하기 위해 고안된 M&S(Modeling and Simulation) 기술이다. 디지털 트윈은 지금까지 도시, 산업 시설 등 대규모 환경에서 특정 목적을 달성하기 위해 수집된 다양한 데이터 기반으로 정교하게 설계되고 활용되어 왔다. 이러한 디지털 트윈 기술을 실생활에 적용하고 사용자 맞춤형 서비스 기술로 확장하기 위해서는 개인정보 보호, 시뮬레이션의 개인화 등 실질적이지만 민감한 문제를 해결해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 개인화 디지털 트윈을 위한 연합학습 기반의 클라이언트 훈련 가속 방식(FACTS)을 제안한다. 기본적인 접근 방식은 클러스터 기반의 적응형 연합학습 훈련 절차를 활용해 개인정보를 보호하면서 동시에 사용자와 유사한 훈련 모델을 선택하고 훈련을 가속하는 것이다. 다양한 통계적으로 이질적인 조건의 실험 결과 FACTS는 기존의 FL 방식에 비해 훈련 속도 및 자원 효율성 측면에서 우수한 것으로 나타난다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.809-815
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• 2004

Researches on mobile robots have been mainly focused on the autonomous navigation and a lot of interesting results have been published so far. Most of applications are, however, fancy, unpractical, and very expensive to be used for 'UN-expensive' purpose. Well-known soccer robot may be an example of unpractical application. Un-autonomous mobile robot has, however, potential for a lot of practical applications. Especially, tele-operation of the un-autonomous mobile robot may the central issue of research. Major research topics for the tele-operated un-autonomous mobile robot include development of a force reflecting joystick for tele-operation and development of a sophisticated algorithm for smooth tele-operation. A new concept named fuzzy command smoothing algorithm is proposed in this paper in order to provide smooth motion to a tele-operated mobile robot. It gives smooth motion command to the mobile robot from possibly abrupt quick turn motion command of the joystick using fuzzy logic. Simulation results verify the usefulness of the proposed algorithm.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.454-459
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• 2006

자율이동로봇에 관한 연구, 개발이 활성화되고 있다. 본 논문에서는 목표물 추적 및 목표물 명중을 위해 사격을 할 수 있는 자율이동로봇의 설계 및 제작에 관하여 기술한다. 여기서는 목표물의 이동을 추적할 수 있도록 팬-틸트(pan-tilt)를 제어한다. USB 웹캠(web cam) 영상에서 대상체의 특정을 추출하고, 추출한 특징으로부터 시각구동장치의 이동 위치 및 방향을 결정하기 위한 퍼지논리시스템을 설계한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 유용성을 검증하고, 이를 실제 자율이동로봇의 시각구동장치에 적용하여 타당성을 입증한다.

• 로봇학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.97-107
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• 2011

This paper describes efficient flight control algorithms for building a reconfigurable ad-hoc wireless sensor networks between nodes on the ground and airborne nodes mounted on autonomous vehicles to increase the operational range of an aerial robot or the communication connectivity. Two autonomous flight control algorithms based on adaptive gradient climbing approach are developed to steer the aerial vehicles to reach optimal locations for the maximum communication throughputs in the airborne sensor networks. The first autonomous vehicle control algorithm is presented for seeking the source of a scalar signal by directly using the extremum-seeking based forward surge control approach with no position information of the aerial vehicle. The second flight control algorithm is developed with the angular rate command by integrating an adaptive gradient climbing technique which uses an on-line gradient estimator to identify the derivative of a performance cost function. They incorporate the network performance into the feedback path to mitigate interference and noise. A communication propagation model is used to predict the link quality of the communication connectivity between distributed nodes. Simulation study is conducted to evaluate the effectiveness of the proposed reconfigurable airborne wireless networking control algorithms.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권5호
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• pp.817-832
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• 2015

This paper presents a state feedback based backstepping control algorithm to address the trajectory tracking problem of an underactuated Unmanned Surface Vessel (USV) in the horizontal plane. A nonlinear three Degree of Freedom (DOF) underactuated dynamic model for USV is considered, and trajectory tracking controller that can track both curve trajectory and straight line trajectory with high accuracy is designed as the well known Persistent Exciting (PE) conditions of yaw velocity is completely relaxed in our study. The proposed controller has further been enriched by incorporating an integral action additionally for enhancing the steady state performance and control precision of the USV trajectory tracking control system. Global stability of the overall system is proved by Lyapunov theory and Barbalat's Lemma, and then simulation experiments are carried out to demonstrate the effectiveness of the controller designed.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.235-242
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• 2008

이동자율로봇은 작업 공간을 벗어난 작업에 대하여 높은 성능을 보일 수 있으므로 고정 베이스 구조인 매니플레이터에 비하여 다양한 작업 환경에서 유용하다. 임의의 위치에 있는 물체를 인식하기 위하여 이동자율로봇에 부착된 2자유도의 능동카메라에 의해 입력되는 영상과 능동카메라의 기구학적 관계와 직각좌표계를 이용하여 물체의 위치와 이동로봇의 위치를 구하는 방법을 제시한다. 동차행렬을 이용하여 이미지정보와 물체의 위치를 해석하므로 이동자율로봇의 최적경로를 생성한다. 최종적으로, 물체의 인식을 통하여 이동로봇을 제어할 수 있는 조인트변수의 값을 계산한다. 제안된 방법은 제작된 이동자율로봇의 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되어지고 논의된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권2_1호
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• pp.125-137
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• 2020

Tracking micro-sized insects is one of the challenges of protecting ecosystems and biodiversity. In this study, we propose an approach for the autonomous tracking of micro-sized flying insects, and develop an unmanned aerial vehicle (UAV)-based robotic system. The Kalman filter is applied to the received signal strength emitted from radio telemetry to estimate the position while reducing the measurement error and noise. The autonomous tracking strategy is a method in which the UAV rotates at one point to measure the signal strength and control its position in the strongest direction of the signal. We also design a system architecture comprising a tracking sensor system and a UAV system for micro-sized insects. The estimation and autonomous tracking of the target position by the proposed system are verified and evaluated through dynamic simulation. Therefore, in this study, we propose and validate a UAV-based tracking system for micro-sized flying insects, which has not been proposed in studies conducted thus far.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.379-388
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• 2018

In this study, we propose a new approach to impliment autonomous travelling of mobile robot based on obstacle avoidance and voice command. Obstacle Avoidance technology of mobile robpot. It has been used in wide range of different robotics areas to minimize the risk of collisions. Obstacle avoidance of mobile robots are mostly applied in transportation systems such as aircraft traffic control, autonomous cars etc. Collision avoidance is a important requirement in mobile robot systems where they all featured some kind of obstacle detection techniques in order to avoid colliding. In this paper it was illustrated the reliability of voice command and obstacle avoidance for autonomous travelling of mobile robot with two wheels as the purpose of application to the manufacturing process by simulation and experiments.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.306-307
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• 2022

최근 지능형 해상교통정보 서비스, 자율운항 시스템 등의 개발 및 검증, 고도화 과정에서 실제 해상교통상황의 구현이 가능한 선박조종 시뮬레이터와 연동하고자 하는 요구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 실제 해상교통상황 기반 선박조종 시뮬레이션 시스템을 개발하기 위해 시뮬레이션 서버를 구축하여 지능형 해상교통정보 연계 시스템으로부터 실제 해상교통상황에 대한 정보를 수신받아 선박조종 시뮬레이터 구동을 위한 정보로 변경하였으며, 실시간 시뮬레이션 영상을 사용자에게 제공하기 위해 우리나라 무역항 및 연안항에 대한 3차원 형상 모델링과 주요 선종에 대한 3차원 형상 모델링을 수행하였다. 이렇게 개발된 시스템은 10,000척 이상의 선박의 동시처리가 가능하여 사용자가 원하는 해역에서 실제 해상교통상황을 시뮬레이션할 수 있게 함으로써 지능형 해상교통정보 서비스의 고도화, 자율운항 시스템의 개발 및 검증 등에 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.614-619
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• 2015

본 연구는 자율무인잠수정의 운동성능을 예측하기 위한 동역학모델에 관한 연구이다. 이 모델은 선체의 동역학 상태변수들과 잠수정의 운동을 결정하는 힘들의 항으로 구성되어 있다. 힘에 영향을 주는 항은 유체정역학적 힘, 부가질량에 의한 힘, 유체동역학적 감쇠력, 그리고 양력과 항력으로 구성된다. 이 힘의 항들을 이론식과 유체동역학해석법에 의해 구하였다. 수중운동 시뮬레이션에는 PD제어기를 사용하였다. 또한 유체항력은 수조시험을 통해서 검증하였고, 무인잠수정의 운동성능은 인근 실해역에서의 경유점 추종시험을 통해서 부분적으로 검증하였다.