• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.706-711
• /
• 2008

본 논문에서는 Inertial Navigation System (INS)와 Ultrasonic-SATellite (U-SAT)의 센서융합을 기반으로 100mm 이하의 정밀위치측정 시스템을 보여준다. INS는 자이로와 두 개의 엔코더로 구성되고, U-SAT는 네 개의 송신기와 한 개의 수신기로 구성하였다. 구성된 센서들은 정밀한 정밀위치측정을 위하여 Extended Kalman Filler (EKF)를 통해 센서들을 융합하였다. 위치측정의 성능을 증명하기 위해 본 논문에서는 로봇이 0.5 m/s의 속도로 주행한 실제 데이터(직진, 곡선)와 시뮬레이션을 통한 실험을 하였으며, 실험에 사용된 위치측정방법은 일반적인 센서융합과 INS 데이터만을 칼만 필터에 이용한 센서융합을 비교하였다. 시뮬레이션과 실제 데이터를 통해 실험한 결과, INS 데이터만을 칼만 필터에 이용한 센서융합이 더 정밀함을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권2호
• /
• pp.143-147
• /
• 2017

본 연구에서는 실차 성능 개선을 위하여 WFT를 이용하지 않고 주행중 입력 하중을 계측할 수 있는 기법을 개발하였다. 이를 위하여 3축 하중이 계측이 될 수 있는 로드셀을 개발하였으며, 성능 검증을 수행하였다. 성능검증 이후에는 개발된 로드셀을 이용하여 입력 하중을 계측할 수 있는 시스템을 제안하였으며, 제안된 시스템을 제작하여 검증 평가를 수행하였다. 검증 평가 결과 순간적인 입력이 크게 들어오는 Impact 노면 조건을 제외한 대부분의 일상적인 노면 조건에서 제안된 시스템을 이용하여 실차 입력 하중 계측이 가능함을 확인하였으며, 핸들링 검증 평가를 통하여 타이어의 영향도에 대한 평가 시험까지 진행하였다. 본 연구에서 제안한 입력하중 계측 기법을 이용하면 WFT를 이용하지 않고 성능 확인이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.330-338
• /
• 2011

Odometry is the critical factor to estimate the location of the robot. In the mobile robot with wheels, odometry can be performed using the information from the encoder. However, the information of location in the encoder is inaccurate because of the errors caused by the wheel's alignment or slip. In general, visual odometer has been used to compensate for the kinetic errors of robot. In case of using the visual odometry under some robot system, the kinetic analysis is required for compensation of errors, which means that the conventional visual odometry cannot be easily applied to the implementation of the other type of the robot system. In this paper, the novel visual odometry, which employs only the single camera toward the ground, is proposed. The camera is mounted at the center of the bottom of the mobile robot. Feature points of the ground image are extracted by using median filter and color contrast filter. In addition, the linear and angular vectors of the mobile robot are calculated with feature points matching, and the visual odometry is performed by using these linear and angular vectors. The proposed odometry is verified through the experimental results of driving tests using the encoder and the new visual odometry.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제22권2호
• /
• pp.428-436
• /
• 1998

A TCS slip control system improves acceleration capability and steerability on slippery roads through engine torgue and/or brake torque control. This research mainly deals with the engine control algorithm via the adjustment of the engine throttle angle. The following new control strategy is proposed and investigated ; the TCS slip controller whose input is the difference between the desired driving wheel speed corresponding to the optimum slip ratio and the actual speed yields the target engine torque and then estimates the throttle angle based on the engine performance curve. Various simulation and hardware-in-the-loop simulation have been carried out. The results show the proposed strategy may compensate for the inherent nonlinearity between variation of the throttle angle and variation of the engine torque and produce better performance than the previous strategies without the engine map, especially in the high speed region.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2014

본 논문에서는 레일형 초고속 열차의 개념 설계안을 제안하고 동역학 해석을 통해 주행 동특성을 예측하고자 한다. 초고속 열차에는 단일 윤축세트가 포함된 새로운 형태의 대차가 적용되었으며, 기존의 일체형 차축 대신 독립차륜이 적용되었다. 초고속 열차의 동특성을 파악하기 위하여 먼저, 차량에 대한 동역학 수치해석모델을 개발하고 고유치 해석을 통해 해석 모델의 기본적인 타당성을 검증하였다. 또한, 임계속도 해석을 통하여 기존 고속철도 HEMU-430X 차량에 비해 향상된 성능을 확인하였으며, 7000R 곡선선로에서 550km/h 주행해석을 통하여 횡압, 탈선계수 등을 예측하고 초고속 열차 개념 설계안의 적용 가능성을 파악하였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제37권5_1호
• /
• pp.1095-1109
• /
• 2021

안전한 자율주행을 위해 정확한 자기위치 측위와 주변지도 생성은 무엇보다 중요하다. 고가의 고정밀위성항법시스템(Global Positioning System, GPS), 관성측정장치(Inertial Measurement Unit, IMU), 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR), 레이더(Radio Detection And Ranging, RADAR), 주행거리측정계(Wheel odometry) 등의 많은 센서를 조합하여 워크스테이션급의 PC장비를 사용하여 센서데이터를 처리하면, cm급의 정밀한 자기위치 계산 및 주변지도 생성이 가능하다. 하지만 과도한 데이터 정합비용과 경제성 부족으로 고가의 장비 조합은 자율주행의 대중화에 걸림돌이 되고 있다. 본 논문에서는 기존 단안카메라를 사용하는 Monocular Visual SLAM을 발전시켜 RTK가 지원되는 GPS를 센서 융합하여 정확성과 경제성을 동시에 확보하였다. 또한 HD Map을 활용하여 오차를 보정하고 임베디드 PC장비에 포팅하여 도심 도로상에서 RMSE 33.7 cm의 위치 추정 및 주변지도를 생성할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 방법으로 안전하고 저렴한 자율주행 시스템 개발과 정확한 정밀도로지도 생성이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.419-427
• /
• 2020

본 논문에서는 기존 선행연구에서 설계된 시작품을 보완하여 1차적으로 완성된 시제품에 대하여 고령 여성들이 직접 사용성 평가를 수행함으로써 불편한 사항이나 안전과 직결되는 문제점을 찾아보고 개선이 필요한 사항을 도출하고자 하였다. 본 사용성 평가에서는 일상생활에서의 동작 및 신체적 활동을 수행할 수 있는 65세 이상의 고령자 여성 10명을 피실험자로 선정하였다. 고령 여성이 이승과 주행의 일생상활 시나리오를 기반으로 이승, 승강, 주행, 도착으로 사용성 평가항목들을 정의하고, 사용성 평가 실험환경을 구축하였다. 실험방법은 대상 제품을 사용하는 일상생활 시나리오에서 고령 여성과 기기 간의 주요 사용 접점 분석을 통해 주관적 만족도 설문평가, 동영상 촬영 자료를 활용한 관찰평가 등으로 수행하였으며, 프로토콜은 5단계로 나눠 진행하였다. 측정된 데이터는 최대값과 최소값을 제외하여 평균값과 표준편차를 구하여 그 결과들을 분석하였다. 사용성 평가결과, 승강부문의 개선사항으로는 승강 제어 패널과 주행 제어 패널을 분리해야 하며, 토글 등의 아래/위 방향으로 움직이는 버튼을 통해 직관성 향상이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 주행부문에서는 앞바퀴 메커니즘 또는 주행 제어 알고리즘 개선과 UI 개선, 급정지 시스템 개선이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 이승부문에서는 시트 좌면부의 크기 향상을 통해 안전성 확보와 힘을 지지할 수 있는 구조물 추가가 필요하다는 것을 알 수 있었다. 사용성 평가에서 나타난 불편사항과 개선사항을 토대로 한층 더 보완된 연구개발 제품이 출시된다면 거동이 불편한 고령 여성들이 타인의 도움 없이 스스로 실내에서 간단한 일상생활을 할 수 있으므로 사용자의 삶의 질은 한층 더 높아질 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.287-293
• /
• 2007

본 논문에서는 능동 현가장치의 해석 및 설계에 지능형 강인제어 이론을 적용하여 현가장치설계에 응용 할 수 있는 이론 및 실험적 제어장치 적용에 관한 연구를 수행하였다. 최근의 현가장치설계에서는 강성과 감쇠를 능동적으로 제어하는 기술의 적용이 일반화되고 있으며, 다른 차량안정성제어장치와의 연계성이 높아짐에 따라, 제어시스템설계에서 보다 내구성이 강하고 제어효과의 응답성이 빠르며 정도 또한 높은 제어장치의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 전륜 및 후륜의 위치와 주행속도관계에 따른 능동현가시스템을 해석하여 위와 같은 빠른 응답성과 높은 정도의 제어가 가능한 제어시스템을 해석, 설계하기 위하여 지능형 제어시스템의 적용에 관한 고찰을 하였다. 그리고 제어대상시스템에 대한 지능형 제어시스템을 설계하기 위한 모델링 및 적용방법을 수식적으로 해석하였으며, 능동 현가장치의 제어시스템설계에 중요한 내외란성 향상을 위한 지능형 강인제어시스템설계에 적용하는 방법에 관해 고찰하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.325-331
• /
• 2007

본 논문에서는 능동 현가장치의 해석 및 설계에 강인제어 이론을 적용하여 현가장치설계에 응용 할 수 있는 이론 및 실험적 제어장치 적용에 관한 연구를 수행하였다. 최근의 현가장치설계에서는 강성과 감쇠를 능동적으로 제어하는 기술의 적용이 일반화 되고 있으며, 다른 여러 종류의 차량 안정성제어 장치와의 연계성이 높아짐에 따라, 제어 시스템설계에서 보다 내구성이 강하고 제어효과의 응답성이 빠르며 정도 또한 높은 제어장치의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 전륜 및 후륜의 위치와 주행속도관계에 따른 능동현가시스템을 해석하여 위와 같은 빠른 응답성과 높은 정도의 제어가 가능한 제어시스템을 해석, 설계하기 위하여 능동 현가 제어시스템의 적용에 관한 고찰을 하였다. 그리고 제어대상시스템에 대한 능동 제어시스템을 설계하기위한 모델링 및 적용방법을 수식적으로 해석하였으며, 능동 현가장치의 제어시스템설계에 중요한 내외란성 향상을 위한 강인제어시스템설계에 적용하는 방법에 관해 고찰하였다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제36권1호
• /
• pp.25-32
• /
• 2000

A combination steering system was designed to provide the flexibility in controlling the steering wheel in fishing operations of the inshore and coastal fishing vessels. The designed steering system basically is consisted of three driving units, such as a electrically driven hydraulic pump unit with a solenoid control valve, a DC motor driven hydraulic pump unit and a manually driven hydraulic pump unit, and two controllers to provide remote steering on the deck, respectively. The steering torque was measured and analyzed to investigate the dynamic performance of the developed steering system. The steering system showed excellent linearity between the working pressure of cylinder and the torque of rudder post in case of increasing in rudder angle from $5^{\circ} to 35^{\circ}$ that is, the steering torque increased from $10.4 kgf{\cdot}m$ to $105.3 kgf{\cdot}m$ and then the working pressure of cylinder fluctuated from 6.3 kgf/cm super(2) to 16.4 kgf/cm super(2). The steering time of 3.2 sec in remote hydraulic steering by the on/off solenoid valve control was much faster than 13.2 sec in the manual steering by the helmsman and 11.6 sec in the electric steering by a DC motor, and then it was verified that operation of one unit does not affect other units in combination steering system in any way. Furthermore, the developed steering system can be remotely controlled in multiple stations of the deck during the fishing operation and the automatic pilot steering unit can be used to add hydraulic steering.