• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.337-343
• /
• 2020

지난 수십 년간, 소형 로봇 가운데 동물과 곤충을 모방한 생체모방 로봇은 인간이 신체적으로 접근할 수 없는 영역에서 특별한 임무를 위해 개발되어 왔다. 최근 들어, 사람의 접근이 제한되는 공간(예 : 고농축 방사능 보관지역, 바이러스 지역, 대테러 위험지역 등)이 늘어나면서 로봇의 활용범위가 더욱 다양해지고 있으며, 과거에는 사람만 가능했던 많은 행위들이 소형 로봇으로의 대체가 시도 되고 있다. 그 중에서도 보행 로봇의 최적 움직임은 이동하는 표면의 특성(예: 거칠기, 곡률, 경사, 재료 등)에 의해 결정될 수 있다. 본 연구에서는 소형 보행 로봇에 적용하기 위한 구조가 간단하고 효율적으로 구동 가능한 압전세라믹 벤더 엑츄에이터를 제안하였다. 유한요소 해석법을 활용한 동적 모델링을 통해 구동원의 형상을 최적화하여 로봇의 이동 성능을 극대화 하였고, 제작과 실험을 통하여 그 결과를 검증하였다. 제작된 엑츄에이터는 무부하 조건에서 최대속도 236mm/s로 이동 하였고, 5g의 부하를 적재하고 156mm/s의 속도로 이동 가능함을 확인 하였다. 제안된 다족형 액추에이터는 수행해야 할 임무와 요구 성능에 따라 모듈식으로 추가가 가능한 장점이 있다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
• /
• 제1권1호
• /
• pp.16-20
• /
• 1999

Like the usual systems, the industrial robot manipulator has some constraints for motion. Usually we hope that the manipulators move fast to accomplish the given task. The problem can be formulated as the time-optimal control problem under the constraints such as the limits of velocity, acceleration and jerk. But it is very difficult to obtain the exact solution of the time-optimal control problem. This paper solves this problem in two steps. In the first step, we find the minimum time trajectories by optimizing cubic polynomial joint trajectories under the physical constraints using the modified evolution strategy. In the second step, the controller is optimized for robot manipulator to track precisely the optimized trajectory found in the previous step. Experimental results for SCARA type manipulator show that the proposed method is very useful.

• 로봇학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.164-173
• /
• 2018

This paper proposes functional test methods of first-aid gadgets which are special end-effectors, for relief robot. In recent years, researches have been actively conducted on robots that can perform rescue operations on behalf of rescue workers in dangerous areas such as disasters and wars. These special robots mainly perform the task of finding or transporting injured people. However, it is sometimes they necessary to provide first aid in the field. Among the various first-aid operations, gadgets are being developed for oxygen supply, injection, and hemostasis operations that can be used in a defense/civilian area by using robot technology. Previous studies have proposed first-aid gadgets that are suitable for onsite situations and enable robots to perform the given task quickly and accurately. In this paper, we design a test procedure suitable for the functions of first-aid gadgets, summarize the results, and introduce future research directions.

• 로봇학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2014

In recent years, the research of 3D mapping technique in urban environments obtained by mobile robots equipped with multiple sensors for recognizing the robot's surroundings is being studied actively. However, the map generated by simple integration of multiple sensors data only gives spatial information to robots. To get a semantic knowledge to help an autonomous mobile robot from the map, the robot has to convert low-level map representations to higher-level ones containing semantic knowledge of a scene. Given a 3D point cloud of an urban scene, this research proposes a method to recognize the objects effectively using 3D graph model for autonomous mobile robots. The proposed method is decomposed into three steps: sequential range data acquisition, normal vector estimation and incremental graph-based segmentation. This method guarantees the both real-time performance and accuracy of recognizing the objects in real urban environments. Also, it can provide plentiful data for classifying the objects. To evaluate a performance of proposed method, computation time and recognition rate of objects are analyzed. Experimental results show that the proposed method has efficiently in understanding the semantic knowledge of an urban environment.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.211-217
• /
• 2011

This paper proposes a quasi-optimal linear DOA (Direction-of-Arrival) estimator which is necessary for the development of a real-time robot auditory system tracking moving acoustic source. It is well known that the use of conventional nonlinear filtering schemes may result in the severe performance degradation of DOA estimation and not be preferable for real-time implementation. These are mainly due to the inherent nonlinearity of the acoustic signal model used for DOA estimation. This motivates us to consider a new uncertain linear acoustic signal model based on the linear prediction relation of a noisy sinusoid. Using the suggested measurement model, it is shown that the resultant DOA estimation problem is cast into the NCRKF (Non-Conservative Robust Kalman Filtering) problem [12]. NCRKF-based DOA estimator provides reliable DOA estimates of a fast moving acoustic source in spite of using the noise-corrupted measurement matrix in the filter recursion and, as well, it is suitable for real-time implementation because of its linear recursive filter structure. The computational efficiency and DOA estimation performance of the proposed method are evaluated through the computer simulations.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.204-210
• /
• 2018

As the 4th industrial revolution and artificial intelligence technology develop, it is expected that there will be a revolutionary changes in the security robot. However, artificial intelligence system requires enormous hardwares for tremendous computing loads, and there are many challenges that need to be addressed more technologically. This paper introduces precise tracking control technique of autonomous system that need to move repetitive paths for security purpose. The input feedforward signal is generated by using the inverse based iterative learning control theory for the 2 input 2 output nonminimum-phase system which was difficult to overcome by the conventional feedback control system. The simulation results of the input signal generation and precision tracking of given path corresponding to the repetition rate of extreme, such as bandwidth of the system, shows the efficacy of suggested techniques and possibility to be used in military security purposes.

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

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
• /
• 제28권5호
• /
• pp.1145-1152
• /
• 2017

환경시험은 수명주기 동안 시험대상품이 겪을 수 있는 환경에 노출되었을 때 고장 또는 비정상 작동 없이 정상 기능을 수행하는지를 확인하는 과정이다. 일반적으로 민수품에 비해 군수품은 산악 지형 등 극한 환경에 노출되는 경우가 상대적으로 많다. 고도가 높아질수록 기온은 낮아지게 되므로 저고도 지역에서 사용하는 군수품과는 다른 환경시험 기준이 필요하다. 따라서 산악지형에서 사용하는 군수품의 환경시험을 위해서는 온도강하율에 대한 고려 등 별도의 테일러링 절차가 필요하다. 국제표준기구에서 고도에 따른 온도강하율을 $-6.5^{\circ}C/1000m$라고 발표하였으나, 국내의 고도에 따른 온도강하율 기준은 없다. 본 논문에서는 남한 산악 지역의 고도에 따른 온도강하율을 제시한다. 이를 통해, 산악 지역에서 사용하는 군수품의 저온시험 기준값을 테일러링 할 수 있는 수식을 도출한다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제44권3호
• /
• pp.34-38
• /
• 2007

군사용으로 개발 중인 다양한 로봇은 연구 목적이나 필요성 측면에서 많은 공감대를 형성하고 있지만 치열한 전장에서 본격적으로 병사를 대신하여 전투를 효과적으로 수행할 수 있을까 하는 질문에는 회의적인 반응을 보이고 있다. 그 이유는 자율 기술의 난이도 때문일 것이다. 전장에서 본격적으로 다양한 로봇을 임무에 따라서 활용하는 미래 유.무인 복합 전장 환경에서는 다양한 유.무인 개체 간에 정보를 공유하고 기능을 모율화하여 전장의 다양한 임무를 세분화된 기능들로 유연하게 재구성하여 종합 기능을 달성하게 된다. 또한 다양한 개체간의 공통적인 아키텍처와 표준화된 미들웨어를 사용함으로써 미래에 추가되는 새로운 자율 기술 등을 진화적으로 활용할 수 있다. 본 논문에서는 국방과학연구소에서 개발한 XAV(eXperimental Autonomous Vehicle)에 적용한 아키텍처와 이의 구현을 위한 미들웨어, 그리고 최종 구현한 자율 성능에 대한 내용을 소개한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.551-556
• /
• 2018

4차 산업혁명이 시대적 이슈로 떠오르며, 우리나라가 기술 후발주자의 위치에서 4차 산업혁명을 선도하는 '퍼스트무버'가 되기 위해, 빅데이터, 인공지능, 로봇, 사물인터넷, 3D 프린팅 등의 ICT 기술을 향후 어떻게 발전시켜 나아갈지 연구개발전략 수립의 중요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 4차 산업혁명이 우리사회에 미칠 파급효과와 현 국방기술기획체계의 현황을 분석하고, 국방의 R&D 관점에서 4차 산업혁명 기술의 국방 분야 활용을 위한 개선방안을 제시하였다. 현 국방 R&D 전략은 군에서 요구하는 무기체계의 연구개발을 통한 적시 전력화를 위해 각 무기체계의 핵심기술들을 사전에 확보하는 방향으로 초점을 맞추고 있다. 현 제도 하에선 4차 산업혁명 기술의 역할이 군에서 요구하는 무기체계의 일부 기능 구현으로 국한되게 된다. 이와 같은 제약의 개선방안으로써 소요무기체계가 결정되지 않았지만, 미래 전장을 선도하게 될 것으로 예상되는 기술 개발을 가능하게 하는 선도형 핵심기술 사업의 활성화와 4차 산업혁명 기술의 국방 R&D 체계 내의 역할 확대를 위해 무기체계 선도형 핵심기술 로드맵의 수립을 제안하였다.