• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집(한일합동학술편); 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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• pp.882-885
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• 1987

The path of an industrial manipulator in a crowded workspace generally consists of 8 set of Cartesian straight line path connecting a set of two adjacent points. To achieve the Cartesian straight line path is, however, a nontrivial task and an alternative approach is to place enough intermediate points along a desired path and linearly interpolate between these points in the joint space. A method is developed that determines the subtravelling- and the transition-time such that the total travelling time for this path is minimized subject to the maximum joint velocities and accelerations constraint. The method is based on the application of nonlinear programming technique, i.e., FTM (Flexible Tolerance Method). These results are simulated on a digital computer using a six-joint revolute manipulator to show their applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제29권3호
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• pp.167-179
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• 2002

본 논문에서는 여러 프레임 특징으로 표현되는 분절 특징(segmental feature) 표현 방법을 제안하고, HMM 개념 위에서 음향학적 모델과 그 알고리즘을 개발하여 HMM의 약점으로 지적되는 독립관측 가정을 완화시키고자 한다. 제안된 특징 표현은 단일 프레임 특징이 음성 신호의 시간적 동적 특성 (temporal dynamics)을 제대로 표현하지 못하기 때문에, 여러 프레임을 이용하여 음성 특징을 표현하도록 한다. 분절 특징은 다항식의 회귀 함수(polynomial regression function)에 의하여 관측 벡터의 궤적으로 표현되고, 이 특징을 패턴 분류에 사용하기 위하여 음성 신호의 궤적을 효과적으로 표현하는 분절 HMM(segmental HMM)을 이용한다. SHMM은 상태에서의 관측 확률을 외적 분절 변이와 내적 분절 변이로 세분하며, 외적 분절 변이는 장기적인 변화를, 내적 분절 변이는 단기적인 변화를 나타낸다. 음향학적 모델에서 분절 특성을 고려하기 위하여 외적 분절 변이는 분절의 확률 분포로 표현하고, 내적 분절 변이는 궤적의 추정 오차로 표현하도록 SHMM을 수정한 분절 특징 HMM(SFHMM; segmental-feature HMM)을 제안한다. SFHMM에서는 분절의 관측 확률을 분절 우도와 궤적의 추정 오차의 관계로써 표현하며, 추정오차는 특정 상태에서의 분절의 우도에 대한 가중치로 고려될 수 있다. 제안된 방법의 유효성과 분절 특징의 특성을 살펴보기 위하여 TIMIT 자료를 이용하여 몇 가지 실험을 하였다. 이들 실험 결과에서, 제안된 방법이 기존의 HMM보다 매개 변수가 많더라도, 성능의 향상과 제안된 특징이 유연하고 정보를 많이 가진다는 점에서 의미가 있다고 하겠다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권9호
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• pp.909-913
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• 2013

Various types of large substrate handling robots are used in the thin file solar cell manufacturing line as well as LCD or PDP production line. Because the robot handles the heavy substrate at high speed, there are some issues such as vibration control and the optimal design of arms and forks. As the substrate becomes larger and heavier, robot systems are also larger and the vibration issue of the robot end-effector becomes more important. In the paper, we established the robot modeling and the control architecture including the flexible part such as forks. Then, we performed dynamic simulation in the various condition and analyzed the characteristics of the fork vibration. We can reduce the vibration using the trajectory planning and input shaping algorithm and it was proved by experiment.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.963-968
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• 1990

An iterative learning control scheme for tracking control of a class of uncertain nonlinear systems is presented. By introducing a model reference adaptive controller in the learning control structure, it is possible to achieve zero tracking of unknown system even when the upperbound of uncertainty in system dynamics is not known apriori. The adaptive controller pull the state of the system to the state of reference model via control gain adaptation at each iteration, while the learning controller attracts the model state to the desired one by synthesizing a suitable control input along with iteration numbers. In the controller role transition from the adaptive to the learning controller takes place in gradually as learning proceeds. Another feature of this control scheme is that robustness to bounded input disturbances is guaranteed by the linear controller in the feedback loop of the learning control scheme. In addition, since the proposed controller does not require any knowledge of the dynamic parameters of the system, it is flexible under uncertain environments. With these facts, computational easiness makes the learning scheme more feasible. Computer simulation results for the dynamic control of a two-axis robot manipulator shows a good performance of the scheme in relatively high speed operation of trajectory tracking.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.759-763
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• 1996

This paper presents a new approach to the design of neural control system using digital signal processors in order to improve the precision and robustness. Robotic manipulators have become increasingly important in the field of flexible automation. High speed and high-precision trajectory tracking are indispensable capabilities for their versatile application. The need to meet demanding control requirement in increasingly complex dynamical control systems under significant uncertainties, leads toward design of intelligent manipulation robots. The TMS320C31 is used in implementing real time neural control to provide an enhanced motion control for robotic manipulators. In this control scheme, the networks introduced are neural nets with dynamic neurons, whose dynamics are distributed over all the network nodes. The nets are trained by the distributed dynamic back propagation algorithm. The proposed neural network control scheme is simple in structure, fast in computation, and suitable for implementation of real-time control. Performance of the neural controller is illustrated by simulation and experimental results for a SCARA robot.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권6호
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• pp.498-503
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• 2016

Many types of robot systems are used in the mass production line of thin film solar cells and flat panel displays. There are some issues such as the deflection and the vibration of the end-effector because robots handle large and heavy substrates at high speed. Heavy payload and high speed cause much vibration because the end-effector (fork) is made of carbon fiber reinforced polymer because of its light weightiness and sufficient stiffness. This study performs a dynamic simulation of an 8.5G solar cell substrate handling robot, including rigid and flexible bodies and a vibration controller. The fifth polynomial trajectory and the zero vibration derivative input shaping algorithm are applied. The vibration reduction is also proved in the experiments.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권2호
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• pp.112-117
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• 2016

In the construction industry, concrete polishing is used to grind and rub the surface of concrete grounds with polishing machines to increase the strength of the concrete after deposition. Polishing is performed manually in spite of the generation of dust and the requirement of frequent replacements of the polishing pad. The concrete polishing robot developed in this research is a novel polishing automation system for preventing the workers from being exposed to poor working environments. This robot is able to change multiple polishing tools automatically; however, the workers can conveniently replace the worn-out polishing pads with new ones. The mobile platform of the polishing robot employs omnidirectional wheels to enable a flexible motion even in small and complicated workspaces. To evaluate the performance of the developed concrete polishing robot, extensive experiments including square trajectory tracking, automatic tool changing, actual polishing, and path generation simulation were performed.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.661-666
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• 2009

뱀형 모듈라 로봇은 모듈을 일련의 형태로 연결하여 구성한 것으로, 다양한 환경에 대해서 강인성을 가지고 있고, 모듈 일부의 고장에도 이동할 수 있는 장점을 가진다. 그러나 이동 제어 방법이 어렵고, 아직까지 효율적이고 다양한 이동법의 개발이 미비한 편이다. 본 연구에서는 뱀형 로봇의 이동제어를 위하여 GA(Genetic Algorithm)기반의 위상생성 방식과 임의의 궤적 생성방식을 비교하고, 이를 확장하여 일부 모듈만의 선택에 따른 영향을 분석하기 위해서 GA를 통한 모듈 선택 실험을 수행하였다. KMC사의 뱀형 로봇을 대상으로 먼저 webots 시뮬레이터 상에서 모델링 및 시뮬레이션 환경을 구축하고, 위의 GA 기반 이동 생성 실험들을 수행하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1277-1284
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• 2015

본 논문에서는 태양전지를 태양과 항상 법선 방향이 되도록 하기 위해 수평방향으로 놓여진 태양전지판을 ${\pm}90^{\circ}$까지 대칭 회전 가능토록 하는 비선형형상의 가이드홈을 가진 단축 추적장치를 제안하고, 비선형형상에 대한 수식을 정립하고자 한다. 그 결과 가이드 홈의 비선형 형상을 확정할 수 있었고, 특히 회전 링크의 길이가 달라져도 회전링크의 길이를 반영하는 가이드 홈을 정확히 확정할 수 있다. 이를 통해 기존의 1축 추적장치에 비해 약 10%이상의 태양전지 효율향상이 가능하며, 또한 어떤 크기의 태양전지판에 대해서도 최적의 비선형 형상 가이드 홈을 갖는 가이드 부재를 제공할 수 있고 대량 생산도 가능하다.