• Smart Structures and Systems
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• 제19권6호
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• pp.679-694
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• 2017

The complexity, enlargement and irregularity of structures and multi-directional dynamic loads acting on the structures can lead to unexpected structural behavior, such as torsion. Continuous torsion of the structure causes unexpected changes in the structure's stress distribution, reduces the performance of the structural members, and shortens the structure's lifespan. Therefore, a method of monitoring the torsional behavior is required to ensure structural safety. Structural torsion typically occurs accompanied by displacement, but no model has yet been developed to measure this type of structural response. This research proposes a model for measuring dynamic torsional response of structure accompanied by displacement and for identifying the torsional modal parameter using vision-based displacement measurement equipment, a motion capture system (MCS). In the present model, dynamic torsional responses including pure rotation and translation displacements are measured and used to calculate the torsional angle and displacements. To apply the proposed model, vibration tests for a shear-type structure were performed. The torsional responses were obtained from measured dynamic displacements. The torsional angle and displacements obtained by the proposed model using MCS were compared with the torsional response measured using laser displacement sensors (LDSs), which have been widely used for displacement measurement. In addition, torsional modal parameters were obtained using the dynamic torsional angle and displacements obtained from the tests.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제52권2호
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• pp.85-92
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• 2003

In this paper, we propose a method to evaluate performances of mobile personal robots. A set of performance measures is proposed and the corresponding evaluation methods are developed. Different from industrial manipulators, personal robots need to be evaluated with its mobility, navigation, task and intelligent performance in environments where human beings exist. The proposed performance measures are composed of measures for mobility including vibration, repeatability, path accuracy and so on, as well as measures for navigation performance including wall following, overcoming doorsill, obstacle avoidance and localization. But task and intelligent behavior performances such as cleaning capability and high-level decision-making are not considered in this paper. To measure the proposed performances through a series of tests, we designed a test environment and developed measurement systems including a 3D Laser tracking system, a vision monitoring system and a vibration measurement system. We measured the proposed performances with a mobile robot to show the result as an example. The developed systems, which are installed at Korea Agency for Technology and Standards, are going to be used for many robot companies in Korea.

• 센서학회지
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• 제14권2호
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• pp.116-124
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• 2005

In this paper range measurement systems are designed using an ultrasonic sensor and a camera. An ultrasonic sensor provides the range measurement to a target quickly and simply but its low resolution is a disadvantage. We tackle this problem by employing a camera. Instead using a stereoscopic sensor, which is widely used for 3D sensing but requires a computationally intensive stereo matching, the range is measured by focusing and structured lighting. In focusing a straightforward focusing measure named as MMDH(min-max difference in histogram) is proposed and compared with existing techniques. In the method of structure lighting, light stripes projected by a beam projector are used. Compared to those using a laser beam projector, the designed system can be constructed easily in a low-budget. The system equation is derived by analysing the sensor geometry. A sensing scenario using the systems designed is in two steps. First, when better accuracy is required, measurements by ultrasonic sensing and focusing of a camera are fused by MLE(maximum likelihood estimation). Second, when the target is in a range of particular interest, a range map of the target scene is obtained by using structured lighting technique. The systems designed showed measurement accuracy up to 0.3[mm] approximately in experiments.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.87-94
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• 2019

최근 구조물 계측분야에서 구조물의 동적 변위응답 측정에 관한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 이와 같은 동적 변위데이터의 활용도를 넓히고자 구조안전도 평가를 위한 방법론 제시를 목표로, 동적 변위데이터를 활용하여 부공간 시스템 식별법이 적용된 구조물 물리량 추정기법을 개발하였다. 진동 변위 데이터로부터의 상태공간모델을 추정하기 위한 부공간 시스템 식별 이론과 시스템의 물리량을 도출하기 위한 물리해석 기법을 제시하였고 실험적 검증을 위해 동적 실험을 수행하였다. 3자유도 철골 구조물을 제작하여 진동대를 활용해 지반 가진하여 각 층의 변위 데이터와 진동대의 가속도 데이터를 계측하였다. 계측된 데이터를 활용해 이산화 된 상태공간모델을 생성하였고 정밀도 파악을 위해 상태공간방정식을 통한 전산 해석을 수행하였으며, 철제 구조물의 상태공간모델로부터 층강성을 추출하였다. 또한 상태공간모델로부터 추출된 층강성을 기준으로 5가지의 기둥강성 보강 및 손상 시나리오를 설정하여 매 시나리오별 층강성 변화율을 추출하였으며 동일한 조건의 보강 및 손상의 경우, 강성 변화가 높은 일치율을 보이는 것을 확인하였다.

• 대한시과학회지
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• 제20권4호
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• pp.443-451
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• 2018

목적 : 레이저 각막교정술을 받은 후 자동굴절검사기기의 신뢰성에 대해 알아보고자 한다. 방법 : LASEK 수술 최소 3개월 후 나안 시력이 1.0인 57명(114안, $32.0{\pm}26.91$세) 대상자의 굴절상태를 자동굴절검사기(CANON Full Auto Ref-Keratometer RK-F1, Japan)과 검영기(Streak Retinoscope 18200, WelchAllyn, USA)을 이용하여 구면과 실린더굴절력을 측정하였고, 등가구면굴절력과 함께 비교하였다. 수술 전의 굴절상태를 자동굴절검사기기를 이용하여 측정한 결과에 따라 고도, 중도, 저도 근시로 나누어 다시 비교하여 수술 전 굴절상태에 따른 수술 후 자동굴절검사기의 신뢰성의 영향을 분석하였다. 두 타각적굴절방법을 Bland-Altman(Bland-Altman limits of agreement(LoA))을 이용하여 두 방법의 일치도를 확인하였다. 결과 : 수술 후 자동굴절검사법과 검영법에 의한 구면, 실린더, 등가구면굴절력은 전체 비교에서는 모두 통계적으로 유의한 차이(p<0.01)를 보였으며, 수술 전의 굴절상태 분류로서 고도 근시의 실린더굴절력을 제외한 중도, 저도 근시의 모든 요소에서 유의한 차이(p<0.01)를 보였다. 전체적으로 자동굴절검사법에 의한 굴절력은 특히 구면과 등가구면굴절력에서 0.38D ~ 0.53D의 근시 경향으로 나타났다. 반면 검영법은 평균 약 0.30D의 원시 경향을 보였다. 두 굴절검사법의 비교에서는 평균은 $-0.51{\pm}0.45D$, LoA는 +0.36D ~ -1.39D로 나타나 근시 경향이 강하였으며, 호환성이 있는 것으로 나타났다. 결론 : 호환성 측면에서는 긍정적이지만, 레이저 각막교정수술 후의 근시 퇴행이 있는 수술자들의 자동굴절검사법은 근시 경향을 보이기 때문에 반드시 자각적굴절검사를 통해 안경처방을 해야 할 것으로 보인다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권4호
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• pp.381-387
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• 2012

The planetary exploration rover executes various missions after moving to the target point in an unknown environment in the shortest distance. Such missions include the researches for geological and climatic conditions as well as the existence of water or living creatures. If there is any obstacle on the way, it is detected by such sensors as ultrasonic sensor, infrared light sensor, stereo vision, and laser ranger finder. After the obtained data is transferred to the main controller of the rover, decisions can be made to either overcome or avoid the obstacle on the way based on the operating algorithm of the rover. All the planetary exploration rovers which have been developed until now receive the information of the height or width of the obstacle from such sensors before analyzing it in order to find out whether it is possible to overcome the obstacle or not. If it is decided to be better to overcome the obstacle in terms of the operating safety and the electric consumption of the rover, it is generally made to overcome it. Therefore, for the purpose of carrying out the planetary exploration task, it is necessary to design the proper suspension system of the rover which enables it to safely overcome any obstacle on the way on the surface in any unknown environment. This study focuses on the design of the new double 4-bar linkage type of suspension system applied to the Korea Aerospace Research Institute rover (a tentatively name) that is currently in the process of development by our institute in order to develop the planetary exploration rover which absolutely requires the capacity of overcoming any obstacle. Throughout this study, the negative moment which harms the capacity of the rover for overcoming an obstacle was induced through the dynamical modeling process for the rocker-bogie applied to the Mars exploration rover of the US and the improved version of rocker-bogie as well as the suggested double 4-bar linkage type of suspension system. Also, based on the height of the obstacle, a simulation was carried out for the negative moment of the suspension system before the excellence of the suspension system suggested through the comparison of responding characteristics was proved.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.271-278
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• 2014

정지선과 횡단보도는 자율 주행에서 가장 기본적으로 인식해야 하는 인식대상임에도 불구하고 추출할 수 있는 특징이 매우 제한적이고 영상기반의 인식기술을 제외한 레이저나 RF, GPS/INS 인식기술로는 인식이 어려운 분야다. 이러한 이유로 이 분야에 대한 연구는 매우 제한적으로 수행되어왔다. 본 논문에서는 비전센서를 통해 입력된 정지선과 횡단보도 영상을 영상기반으로 인식할 수 있는 알고리즘을 설계하고 구현한다. 제안한 알고리즘은 3개 부분으로 구성된다. 즉 특징추출에 필요한 영역을 사전에 선정하여 처리속도를 향상시키는 관심영역 설정 부분, 일정비율 이상의 백색이 검출된 영상만 인식되도록 하여 불필요한 연산을 제거하는 색상패턴 검사 부분, 에지특징을 추출하고 추출된 에지특징을 사전에 모델링한 특징모델과 비교하여 정지선과 횡단보도 여부를 식별하는 특징 추출과 인식 부분이다. 특징추출과 인식 부분에는 유형별 특징비교 알고리즘을 적용하여 정지선과 횡단보도가 병행하여 존재하거나 각각 존재하는 경우에 대해 모두 식별되도록 한다. 또한 제안한 알고리즘은 기존연구를 발전시키기 위해 카메라의 차량내부 설치의 효과, 역광 및 그림자와 같은 다양한 제약조건에 대한 인식률 변화와 거리에 따른 적정 인식률 평가를 비교 분석하였다.

• 대한시과학회지
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• 제20권4호
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• pp.543-551
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• 2018

목적 : 각막굴절교정수술 후 각막절삭량에 따른 안압변화와 수술 전 굴절이상도에 따른 수술 후 안압 변화에 대하여 알아보고자 하였다. 방법 : 라식 각막굴절교정수술을 받은 평균연령 $37.34{\pm}7.42$세, 성인 남녀 108명(남자 48명, 여자60명)을 대상으로 선정하였다. 자동굴절검사기, 비접촉형안압계, 엑시머레이저를 이용하여 굴절이상도, 안압, 각막절삭량을 측정하였으며, p<0.05일 때 통계적으로 유의하다고 판단하였다. 결과 : 각막굴절교정수술 전 안압은 남자가 $15.08{\pm}2.60mmHg$, 여자가 $14.16{\pm}2.67mmHg$로 남자가 여자보다 높게 나타났으며, 각막굴절교정수술 후 안압 감소량은 남자가 4.22mmHg, 여자가 3.61mmHg로 나타났다. 등가구면 굴절력은 각막굴절교정 수술 전 남자 $-3.89{\pm}2.17D$, 여자 $-4.45{\pm}2.92D$에서, 각막굴절교정 수술 후 남자 $-0.10{\pm}0.46D$, 여자$-0.04{\pm}0.46D$로 나타났다. 각막굴절교정수술 후 각막절삭량은 남자 $53.95{\mu}m$, 여자 $61.26{\mu}m$로 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 각막절삭량과 안압의 감소량에는 유의한 상관성(r=0.2299, p<0.001)을 보였다. 성별로는 남자의 각막절삭량이 많아질수록 안압의 감소량은 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 굴절이상도가 증가할수록 안압의 감소량도 커져 경도의 굴절이상도에서는 $3.04{\pm}2.18mmHg$, 중등도의 굴절이상에서는 $4.10{\pm}2.16mmHg$, 고도의 굴절이상도에서는 $4.65{\pm}3.29mmHg$가 감소하는 것으로 나타났다. 결론 : 각막굴절교정수술 후 비접촉식 안압계로 측정한 안압은 감소하는 것을 알 수 있었으며, 안압측정은 녹내장 판단에 영향을 줄 수 있으므로 안압 측정시 각막굴절교정수술 여부에 대한 사전설문이 필요할 것으로 생각된다.