• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제4권4호
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• pp.335-352
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• 2012

An underwater hull cleaning robot can be a desirable choice for the cleaning of large ships. It can make the cleaning process safe and economical. This paper presents a hydrodynamic design of an underwater cleaning robot and its evaluation for an underwater ship hull cleaning robot. The hydrodynamic design process of the robot body is described in detail. Optimal body design process with compromises among conflicting design requirements is given. Experimental results on the hydrodynamic performance of the robot are given.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권4호
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• pp.553-561
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• 2009

This paper presents development of ROV-type underwater robot capable of cleaning ship hull in automatic mode. The purpose of developing this robot is for underwater cleaning to secure the safety of divers who inspect and clean the ship hull. The robot consists of the cleaning system with rotating brush mechanism, a car-like driving mechanism, inspection system using video, and overall control system for underwater communication and operation. In this paper, we present overall design process of the cleaning system and operating system and technical contents of the overall control system for the underwater cleaning robot.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.391-398
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• 2013

선체 청소를 통해 선박에서 소비되는 연료량을 감소시킬 수 있으며 최근에는 이러한 작업을 산업용 로봇을 사용하여 수행한다. 선체를 청소하는 로봇에 있어서 안정적으로 선체에 부착되어 주행하는 것이 가장 중요하므로 본 연구에서는 안정적으로 선체 청소로봇을 구동할 수 있는 주행 제어시스템을 개발하였다. 이와 더불어 보다 편리하게 로봇을 운용할 수 있도록 주행 제어시스템에 작업자의 편의를 반영하여 주행 제어시스템을 구성하였다. 개발된 주행 제어시스템의 주행 제어성능과 편의성은 선체와 동일하게 제작된 구조물에서 실험을 통해 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.385-393
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• 2016

본 논문에서는 선체 청소로봇의 자동화를 위한 새로운 위치추정 방법을 제안하였으며, 제안한 위치추정 방법을 실제 선체 청소로봇에 적용 가능성을 평가하기 위해 동일한 주행방법을 가지는 소형로봇에 적용하여 위치추정 실험을 수행하였다. 위치추정 실험을 통해 광 변위센서를 사용한 위치추정 방법이 회전 엔코더를 사용한 방법보다 더 정확하게 위치를 추정하는 것을 확인하였으며, 더불어 제안한 위치추정 방법을 통해 로봇 주행방향 또한 기존의 회전 엔코더 방식보다 정확하게 계산되는 것을 확인하였다. 이후의 연구에서 제안한 위치추정 방법에 오차보정을 위한 센서를 추가하여 위치추정 정확도를 보완하고, 이를 실제 선체 청소로봇에 적용하여 사용할 계획이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.343-347
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• 2020

본 논문에서는 수중에서의 물체위치추적 소프트웨어와 수중선저 입체지도 생성 소프트웨어를 개발하였다. 선저청소로봇을 위한 소프트웨어로써 선저 청소로봇의 위치를 추적하고 음파통신의 음영지역을 발견함으로써 센서의 정위 구현을 목표로 하였다. 수중에서 로봇의 위치를 추적하기 위하여 개발된 소프트웨어는 수중의 초음파통신에 변수로 작용하는 파도의 고저와 세기를 적용하였다. 선(lines)들을 이용하여 그려진 선박의 도면을 스캔하여 OpenGL을 이용하여 입체지도를 형성하는 소프트웨어를 개발하였다. 이는 청소로봇이 비가시적인 수중 선저에서의 위치파악이 용이하며, 선저의 굴곡으로 인한 초음파통신 음영지역을 쉽게 발견함으로써 그에 따른 센서의 정위를 구현하여 원활한 통신 상태를 유지하는데 활용될 수 있다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.69-73
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• 2006

This paper present the optimal cleaning condition of the out-hull preprocessing robot by Taguchi method in design of experiments. A $L_8(2^4)$ orthogonal array is adopted to study the effect of adjustment parameters. The adjustment parameters consist of robot speed, motor torque, motor speed and tool angle. And the quality feature is selected as surface roughness of sheet metal. Taguchi analysis is performed in order to evaluate the effect of adjustment parameters of the quality feature of cleaning process by $Minitab^{(R)}$.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.383-389
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• 2016

본 논문은 선박의 외벽 청소를 위하여 영상기반의 용접부 인식기능을 탑재한 선체 블라시팅 로봇을 제시하였다. 본 로봇제작의 목표로서 선체 청소로봇의 설계 및 제작과정과 영상을 이용한 용접 비드 인식에 따른 성능 결과를 제시하였다. 그리고, 로봇제작에 따른 메카니즘과 로봇시스템의 제어기 제작 과정과 수직상승 메카니즘, 영상 시스템, 원격제어 기능을 갖는 선체 청소 특성에 대해서 기술하였다. 이러한 선체 청소로봇은 선박이 정박하는 동안에 청소를 수행하게 되므로 재도킹을 할 필요가 없는 장점이 있다. 따라서, 개발된 청소작업은 시간과 비용을 절감할 수 있고, 선체의 수직벽면의 주행이 가능하므로 부유물질 등을 수집할 수 있는 필러장치를 장착하고 있다. 개발된 로봇시스템의 동작 및 통신 성능테스트 결과를 통하여 성능평가 결과를 제시하였다.

• 센서학회지
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• 제32권5호
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• pp.300-306
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• 2023

A hull-cleaning robot sticks to the surface of a vessel and moves for efficient cleaning. Precise path planning and tracking using the current position is crucial. Many robots rely on the INS algorithm, but errors accumulate. To fix this, GPS, sonar, and USBL are used, though with limitations. Selecting suitable sensors for the surface operation and accurate positioning algorithm are vital. In this study, we developed a robot position estimation algorithm using the structure of a ship. Problems that arise when expanding the 2D position estimation algorithm used in existing wall structures to 3D were evaluated and methods for solving them were proposed. In addition, we aimed to improve performance by deriving singularities that exist in the robot path and proposing an error correction algorithm based on the singularities.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.1-7
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• 2006

This paper presents the study in the development of optimal working method for an outer-hull preprocessing robot using a quaternion. The out-hull preprocessing robot consists of feathering and cleaning parts. This robot should be controlled correctly for feathering work because it is to be worked on a curved plate that can result in the errors of orientation. In this paper, we propose a control algorithm between given two orientations of the out-hull preprocessing robot by using a quaternion with spherical linear interpolation. The proposed control algorithm is shown to be effective in terms of motor angles and torques when compared to a conventional Euler angle interpolation, by using both $MATLAB^{\circledR}$ and $VisualNastran4D^{\circledR}$.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.281-281
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• 2012