• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권6호
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• pp.605-621
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• 2000

A mobile manipulator-a serial connection of a mobile platform and a task robot-is redundant by itself. Using its redundant freedom, a mobile manipulator can move in various modes, i. e., can perform dexterous tasks. In this paper, to improve task execution efficiency utilizing redundancy, optimal configurations of the mobile manipulator are maintained while it is moving to a new task point. Assuming that a task robot can perform the new task by itself, a desired configuration for the task robot can be pre-determined. Therefore, a cost function for optimality can be defined as a combination of the square errors of the desired and actual configurations of the mobile platform and of the task robot. In the combination of the two square errors, a newly defined mobility of a mobile platform is utilized as a weighting index. With the aid of the gradient method, the cost function is minimized, so the tasle that the mobile manipulator performs is optimized. The proposed algorithm is experimentally verified and discussed with a mobile manipulator, PURL-II.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제3권1호
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• pp.33-37
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• 2005

One of the most important feature of the Mobile Manipulator is redundant freedom. Using the redundant freedom, Mobile Manipulator can move various mode, perform dexterous motion. In this paper, to improve robot job ability, as two robots perform a job in co-operation control, we studied optimal position and posture of Mobile Manipulator with minimum movement of each robot joint. Kinematics of mobile robot and task robot is solved. Using mobility of Mobile robot, weight vector of robots is determined. Using Gradient methode, global motion trajectory is minimized. so the job which Mobile Manipulator perform is optimized. The proposed algorithm is verified with PURL-II which is Mobile Manipulator combined Mobile robot and task robot. and discussed the result.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권4호
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• pp.486-494
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• 2006

In this paper, we present the complete isotropy analysis of a caster wheeled omnidirectional mobile robot (COMR) with nonredundant/redundant actuation. It is desirable for robust motion control to keep a COMR close to the isotropy but away from the singularity as much as possible. First, with the characteristic length introduced, the kinematic model of a COMR is obtained based on the orthogonal decomposition of the wheel velocities. Second, a general form of the isotropy conditions of a COMR is given in terms of physically meaningful vector quantities which specify the wheel configuration. Third, for all possible nonredundant and redundant actuation sets, the algebraic expressions of the isotropy conditions are derived so as to identify the isotropic configurations of a COMR. Fourth, the number of the isotropic configurations, the isotropic characteristic length, and the optimal initial configuration are discussed.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.36-41
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• 2011

모바일 로봇의 경로 계획을 위해 형태 공간(Configuration space)과 형태 장애물(Configuration obstacle)이라는 개념이 많이 활용되고 있다. 이 개념은 이동로봇을 공간 상에서 하나의 점으로 간주할 수 있도록 주변 장애물을 확장시킨다는 것으로, 이를 통해 장애물과의 충돌로부터 자유로운(Collision free) 이동 경로를 쉽게 찾아낼 수 있게 된다. 또한, 이러한 형태 공간 및 형태 장애물을 쉽게 생성하는 가장 보편적인 방법 중 하나는 이동 로봇의 형태를 원형으로 근사화하는 것이다. 이는 그 방법이 간단하기 때문에 이동 로봇의 구체적인 형태 및 이동 메커니즘을 고려하여 형태 공간을 생성하는 방법보다 형태장애물 생성 시간을 크게 단축시킬 수 있게 해준다. 하지만 이동 로봇을 원형으로 근사화하여 형태 장애물을 생성할 경우 비교적 가까이에 있는 실제 장애물들이 하나의 형태 장애물로 병합될 수 있다는 문제점이 있다. 이로 인하여 형태 공간내에서 이동 경로를 생성할 경우 최적의 이동 경로를 찾는다는 보장을 할 수가 없게 된다. 따라서 형태 공간 내에서 최적에 가까운 이동 경로를 효율적으로 찾도록 하기 위해 부분적으로 보다 정확한 형태 공간을 생성하면서도 전체 생성시간을 단축시킬 수 있는 다단계 형태 공간 생성 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 로봇을 원형으로 근사화시킨 뒤 시작지점과 목표 지점을 잇는 이상적인 경로를 생성하고 이 경로 상에 존재하는 형태 장애물이 로봇의 원형근사화로 인해 주변의 다른 형태 장애물과 병합되었다면 해당 형태 장애물에 대해서만 보다 정확한 형태 장애물을 재 생성한다는 방법이다. 또한, 본 논문에서는 기존의 정확한 형태 공간 생성 방법과 새롭게 제안한 다단계 근사화 형태 공간 생성 방법을 비교하기 위해 다양한 이동 로봇의 형태와 회전 각도에 대해 형태 공간을 생성하는데 소요되는 생성 시간을 비교 분석해 보았다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1395-1401
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• 2005

이동매니퓰레이터란 이동로봇과 작업로봇을 직렬로 결합하여 이동능력과 작업능력을 가지는 로봇이다. 이동매니퓰레이터의 중요한 특징중의 하나는 잉여의 자유도를 가진다는 것이다. 이를 이용하여 이동매니퓰레이터는 여러 가지 모드로 이동이 가능하고 다양한 작업을 수행할 수 있다. 이동매니퓰레이터는 고정베이스 구조의 로봇에 비해 넓은 작업공간과 특이자세 회피 및 장애물 회피에서 더 좋은 성능을 가진다. 두 대의 로봇이 협동하여 작업을 수행할 때 주어진 작업공간에서 여유자유도를 가지고 있는 이점을 이용하여 작업의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문은 이동매니퓰레이터가 수행되어질 작업을 세분화 시키고 로봇의 작업 성능 지수를 사용하여 로봇이 최적자세로 작업을 수행할 수 있는 연구를 하였다. 제안된 알고리즘을 검증하기위해 이동매니퓰레이터를 제작하였고, 실험에 사용한 이동매니퓰레이터 PURL-II는 3자유도를 가지는 이동로봇과 5자유도를 가지는 작업로봇으로 구성되어 있다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.704-709
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• 1990

This study presents the structure and the gate control algorithm of KAMOBOT (KAIST Mobile Robot). The mobile robot has a six-legged, cylindrical configuration, each leg of which is equiped with a wheel at the bottom. The robot can go up and down stairs, go over obstacles, move along curvilinear paths and rotate around it's geometric center. Such maneuverability can be achieved by using only three electric motors.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2693-2695
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• 2005

In this paper, we developed a more efficient system for the remote control and monitoring of a wheeled mobile robot using internet without spatial limitation. The hardware configuration of the remote control system for a wheeled mobile robot includes a client PC executed on the remote site, a embedded web-server and a mobile robot with many measuring equipments. The communication between a client PC and a embedded web-server is implemented through internet. And the Bluetooth module is used for connecting a embedded web-server and a mobile robot. A GUI program has been developed by using JavaScript in order to easily control a mobile robot on a client PC.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.200-208
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• 1996

This paper describes the mechanism, guidance, sensor system, and navigation algorithm of METRO, a free ranging mobile robot. METRO is designed for use in structured surroundings or factory environments rather than unstructured natural environments. An overview of the physical configuration of the mobile robot is presented as well as a description of its sensor system, an omnidirectional laser range finder. Except for the global path planning algorithm, a guidance and a navigation algorithm with a local path planning algorithm are used to navigate the mobile robot. In METRO the computer support is divided into a supervisor with image processing and local path planning and a slave with motor control. The free ranging mobile robot is self-controlled and all processing being performed on board.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.1201-1211
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• 2015

WSN acts as an effective tool for tracking the large scale environments. In such environment, the battery life of the sensor networks is limited due to collection of the data, usage of sensing, computation and communication. To resolve this, a mobile robot is presented to identify the data present in the partitioned sensor networks and passed onto the sink. In novel data collection algorithm, the performance of the data collecting operation is reduced because mobile robot can be used only within the limited range. To enhance the data collection in a changing environment, Non Linear Error Identifier (NLEI) algorithm has been developed and presented in this paper to configure the robot by means of error models which are non-linear. Experimental evaluation has been conducted to estimate the performance of the proposed NLEI and it has been observed that the proposed NLEI algorithm increases the error correction rate upto 42% and efficiency upto 60%.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권3호
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• pp.68-72
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• 2009

Millions of landmines still have been buried in various countries around the world. Unfortunately, landmines make the correct detection of humanitarian organizations very difficult. For this purpose, new technologies such as improved sensors, efficient manipulators and mobile robots are needed. Our effort is to develop a small mobile robot for landmine detection. The mobile robot consists of sensor module, GPS, RF communications equipment, IR camera, motors, and controllers, etc. This paper describes the current configuration of development in landmine detecting tracked robot. Specifically we are concerned with the sensor module of the mobile robot. Our results show that graphs have measured a small metal instead of a real landmine because of the big danger of students experiments on detection with real landmines.