• 제목/요약/키워드: Robot Implementation

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퍼지제어기를 이용한 로보트 액츄에이터용 초음파 모터의 온도 보상에 관한 연구 (The Study on the Temperature Compensation of Ultrasonic Motor for Robot Actuator Using Fuzzy Controller)

  • 차인수;유권종;백형래;김영동
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.165-172
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    • 1998
  • USM의 전기 기계적인 변환은 USM의 고정자에 정렬된 PZT트랜듀서를 구동하기 위한 2-상 고주파 전력 변환부와 고정자와 회전자 사이에 마찰력을 변환하는 기계적인 트러로써 나눠지며 이러한 구조특성 때문에 온도에 의한 비선형 특성이 내포하게 된다. 초음파 모터의 외함의 온도가 +2$0^{\circ}C$~3$0^{\circ}C$에서는 정상적인 특성을 나타내지만 장시간의 운전에 의한 모터의 마찰열에 의해 온도증가는 구동주파수, 구동전류, 속도의 감소를 가져온다. 현재 사용되고 있는 초음파 모터는 온도에 대한 보상이 이뤄지지 않고 있다. 본 논문에서는 퍼지제어 기법을 통해 초음파 모터의 운전중 외함의 온도증가에 따른 속도 보상용 시스템을 제안한다.

Simplified Cubature Kalman Filter for Reducing the Computational Burden and Its Application to the Shipboard INS Transfer Alignment

  • Cho, Seong Yun;Ju, Ho Jin;Park, Chan Gook;Cho, Hyeonjin;Hwang, Junho
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제6권4호
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    • pp.167-179
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    • 2017
  • In this paper, a simplified Cubature Kalman Filter (SCKF) is proposed to reduce the computation load of CKF, which is then used as a filter for transfer alignment of shipboard INS. CKF is an approximate Bayesian filter that can be applied to non-linear systems. When an initial estimation error is large, convergence characteristic of the CKF is more stable than that of the Extended Kalman Filter (EKF), and the reliability of the filter operation is more ensured than that of the Unscented Kalman Filter (UKF). However, when a system degree is large, the computation amount of CKF is also increased significantly, becoming a burden on real-time implementation in embedded systems. A simplified CKF is proposed to address this problem. This filter is applied to shipboard inertial navigation system (INS) transfer alignment. In the filter design for transfer alignment, measurement type and measurement update rate should be determined first, and if an application target is a ship, lever-arm problem, flexure of the hull, and asynchronous time problem between Master Inertial Navigation System (MINS) and Slave Inertial Navigation System (SINS) should be taken into consideration. In this paper, a transfer alignment filter based on SCKF is designed by considering these problems, and its performance is validated based on simulations.

부동 소수점 연산을 이용한 실시간 영상 편위교정 FPGA 하드웨어 구조 설계 (A Real-Time Hardware Architecture for Image Rectification Using Floating Point Processing)

  • 한동일;최재훈;신호철
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권2호
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    • pp.102-113
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    • 2014
  • 본 논문은 두 대의 카메라로 찍은 영상을 이용하여 사물의 3D 정보를 계산하는 스테레오 매칭(Stereo Matching) 기법의 전처리 과정에 관한 연구이다. 본 논문에서는 카메라 내부의 왜곡 및 두 카메라간의 정렬 문제로 인해 생긴 영상의 수직시차(vertical parallax)를 제거하기 위한 실시간 편위교정(Rectification) 하드웨어 설계 구조를 제안한다. 이를 위한 사전 단계로 J.Y Bouguet이 설계한 Matlab 툴박스를 이용해 영상의 보정 매개변수(calibration parameter)를 구한 후 Heikkila 와 Silven의 알고리즘을 기반으로 하여 편위교정 하드웨어를 설계하였다. 이때 결과 이미지의 정밀도를 높이기 위하여 Xilinx의 Core 생성기를 이용해 부동소수점 연산기를 생성하여 사용하였으며, 이를 통하여 룩업 테이블(Look-Up Table) 등을 사용하여 설계된 타 편위교정 하드웨어에 비해 높은 정밀도를 가지면서도 실시간으로 작동하는 편위교정 하드웨어를 설계할 수 있음을 확인하였다.

왜곡보정 영상에서의 그리드 패턴 코너의 자동 검출 방법의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Automatic Detection Method of Corners of Grid Pattern from Distortion Corrected Image)

  • 천승환;장종욱;장시웅
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.2645-2652
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    • 2013
  • 자동차를 위한 전방향(omni-directional) 감시 시스템, 로봇의 시각 역할 등 다양한 비전 시스템에서 카메라가 장착되어 사용되고 있다. AVM(Around View Monitoring) 시스템에서 그리드 패턴의 코너를 검출하기 위해서는 광각 카메라에서 획득한 비선형적인 방사 왜곡을 가진 영상의 왜곡 보정 작업을 수행한 후 왜곡이 보정된 영상 내부의 그리드 패턴 각 코너들을 자동으로 검출하여야 한다. 기존 AVM 시스템에 사용되는 직선과 코너 검출 방법에는 Sub-Pixel, 허프 변환 등이 있으나, Sub-Pixel 방법은 자동검출이 어렵고, 허프변환은 정확도에 문제가 있다. 따라서, 본 논문에서는 왜곡 보정 영상을 입력 영상으로 받아 그리드 패턴의 코너를 자동으로 정확하게 검출하는 방법을 설계하고 구현하여 성능을 평가함으로써 AVM 시스템에서 코너를 검출하는 부분에 적용시킬 수 있음을 보였다.

IEEE 802.11n 무선 랜 표준용 LDPC 복호기 설계 (A Design of LDPC Decoder for IEEE 802.11n Wireless LAN)

  • 정상혁;신경욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권5호
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    • pp.31-40
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    • 2010
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11n 무선 랜 표준용 LDPC 복호기 프로세서를 설계하였다. 설계된 프로세서는 IEEE 802.11n 표준의 블록길이 1,944와 부호화율 1/2의 패리티 검사 행렬을 지원하며, 하드웨어 감소를 위해 최소합 알고리듬과 layered 구조를 적용하였다. 최소합 알고리듬의 특징을 이용한 검사노드 메모리 최소화 방법을 고안하여 적용하였으며, 이를 통해 기존방법의 메모리 크기의 25%만을 사용하여 구현하였다. 설계된 프로세서를 $0.35-{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 200,400 게이트와 19,400 비트의 메모리로 구현되었으며, 80 MHz@2.5V로 동작하여 약 135 Mbps의 성능을 갖는다. 설계된 회로는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작 검증과 복호성능을 분석하였으며, 이를 통해 설계된 LDPC 복호기의 유용성을 입증하였다.

차량 내 통신을 위한 FlexRay 시스템 구현 (Implementation of FlexRay Systems for Vehicle Appliacations)

  • 전창하;이재경;장인걸;정진균
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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    • pp.182-184
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    • 2009
  • FlexRay는 차세대 차량 및 선박 내 전자 장치간의 통신을 위해 고속의 시리얼 통신, time triggered bus, fault tolerant 통신을 제공하는 새로운 네트워크 통신 시스템의 표준이다. FlexRay Communication Controller(CC)는 FlexRay 프로토콜 규격의 핵심 부분이다. 본 논문에서는 먼저 SDL(Specification and Description Language)를 이용하여 FlexRay CC 프로토콜 규격과 기능 부분을 설계한다. 다음 설계한 SDL 소스를 기반으로 Verilog HDL을 이용하여 하드웨어로 설계한다. 설계한 FlexRay CC는 Samsung $0.35{\mu}m$ 공정을 이용하여 합성하였으며, 그 결과 80 MHz의 속도로 동작하는 것으로 나타났다. 또한 FlexRay 시스템의 동작을 확인하기 위해 로봇에 적용되는 음원위치 추정 시스템에 응용하였다. 응용 시스템은 ALTERA Excalibur ARM EPAX4F672C3을 이용하여 검증하였으며 성공적으로 동작함을 확인하였다.

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Deep Belief Network를 이용한 뇌파의 음성 상상 모음 분류 (Vowel Classification of Imagined Speech in an Electroencephalogram using the Deep Belief Network)

  • 이태주;심귀보
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.59-64
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    • 2015
  • In this paper, we found the usefulness of the deep belief network (DBN) in the fields of brain-computer interface (BCI), especially in relation to imagined speech. In recent years, the growth of interest in the BCI field has led to the development of a number of useful applications, such as robot control, game interfaces, exoskeleton limbs, and so on. However, while imagined speech, which could be used for communication or military purpose devices, is one of the most exciting BCI applications, there are some problems in implementing the system. In the previous paper, we already handled some of the issues of imagined speech when using the International Phonetic Alphabet (IPA), although it required complementation for multi class classification problems. In view of this point, this paper could provide a suitable solution for vowel classification for imagined speech. We used the DBN algorithm, which is known as a deep learning algorithm for multi-class vowel classification, and selected four vowel pronunciations:, /a/, /i/, /o/, /u/ from IPA. For the experiment, we obtained the required 32 channel raw electroencephalogram (EEG) data from three male subjects, and electrodes were placed on the scalp of the frontal lobe and both temporal lobes which are related to thinking and verbal function. Eigenvalues of the covariance matrix of the EEG data were used as the feature vector of each vowel. In the analysis, we provided the classification results of the back propagation artificial neural network (BP-ANN) for making a comparison with DBN. As a result, the classification results from the BP-ANN were 52.04%, and the DBN was 87.96%. This means the DBN showed 35.92% better classification results in multi class imagined speech classification. In addition, the DBN spent much less time in whole computation time. In conclusion, the DBN algorithm is efficient in BCI system implementation.

축소 다변수 다항식 분류기를 이용한 고속 차량 검출 방법 (Fast On-Road Vehicle Detection Using Reduced Multivariate Polynomial Classifier)

  • 김중락;유선진;;김도훈;이상윤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8A호
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    • pp.639-647
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    • 2012
  • 비전 기반의 차량 검출 기술은 자동 주행 보조 시스템에 있어서 가장 중요한 기술 중의 하나이다. 하지만 자동차 외형의 다양성 및 주변 환경의 변화로 인하여 정확하고 신뢰성 있는 차량 검출 시스템의 개발은 여전히 해결해야 될 문제로 남아 있다. 일반적으로 차량 검출 시스템은 두 단계로 구분할 수 있다. 차량 후보 영역을 검출하는 가설 생성(Hypothesis Generation(HG)) 단계와 가설 생성 단계에서 검출된 영역을 검증하는 가설 검증(Hypothesis Verification(HV)) 단계이다. 차량 검출은 HV 단계에서 최종적으로 검증 및 결정되기 때문에, HV 단계의 성능에 의하여 차량 검출의 성능이 결정되게 된다. 따라서, 본 논문에서는 축소 다변수 다항식 분류기(reduced multivariate polynomial pattern classifier(RM))를 HV 단계에 이용하여 고속 차량 검출 시스템을 구성하였다. 실험 결과 RM 분류기가 SVM 분류기 기반의 차량 검출 시스템보다 처리 속도 측면에서 월등한 성능을 보여 실시간 처리 기반의 차량 검출 시스템에 적합하다.

뉴럴 네트워크 알고리즘을 이용한 비드 가시화 (Using Neural Network Algorithm for Bead Visualization)

  • 구창대;양형석;김중영;신상호
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제31권5호
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    • pp.35-40
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    • 2013
  • In this paper, we propose the Tangible Virtual Reality Representation Method to using haptic device and feature to morphology of created bead from Flux Cored Arc Welding. The virtual reality was started to rising for reduce to consumable materials and welding training risk. And, we will expected maximize virtual reality from virtual welding training. In this paper proposed method is get the database to changing the input factor such as work angle, travelling angle, speed, CTWD. And, it is visualization to bead from extract to optimal morphological feature information to using the Neural Network algorithm. The database was building without error to extract data from automatic robot welder. Also, the Neural Network algorithm was set a dataset of the highest accuracy from verification process in many times. The bead was created in virtual reality from extract to morphological feature information. We were implementation to final shape of bead and overlapped in process by time to using bead generation algorithm and calibration algorithm for generate to same bead shape to real database in process of generating bead. The best advantage of virtual welding training, it can be get the many data to training evaluation. In this paper, we were representation bead to similar shape from generated bead to Flux Cored Arc Welding. Therefore, we were reduce the gap to virtual welding training and real welding training. In addition, we were confirmed be able to maximize the performance of education from more effective evaluation system.

유전자알고리즘을 이용한 교류서보전동기의 PI 제어기에 관한 연구 (A Study on the PI Controller of AC Servo Motor using Genetic Algorithm)

  • 김환;박세승;최연옥;조금배;김평호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.81-91
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    • 2006
  • 유전자 알고리즘은 지금까지의 방법으로써는 해결이 곤란한 문제에 대해서 실용상의 최적해를 랜덤하고 빠르게 찾는 방법으로서 사용되어 왔으며, 종래의 검색 알고리즘과 달리 검색 공간 중 하나의 점뿐만 아니라 많은 점을 동시에 고려하기 때문에 국부 최소점(local minima)점에 수렴되는 현상을 극복할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 목적 함수에 연속미분조건이 없으며 다수의 변수들을 하나의 문자열로 부호화(coding)함으로써 병렬연산 및 동시최적화가 가능한 유전자 알고리즘을 이용한 PI제어기를 교류서보전동기에 적용하여 작업환경변화에 능동적으로 대응하는 제어방법을 제안하였으며 산업현장에서의 로보트 액추에이터 등의 응용과 정밀제어를 실현하기 위한 교류서보전동기의 드라이버에 적용할 수 있는 제어기를 구현하고자 한다.