• 제목/요약/키워드: Robot design

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실내 보안 응용을 위한 사람 감지 레이다 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Human-Detecting Radar System for Indoor Security Applications)

  • 장대호;김현;정윤호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.783-790
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    • 2020
  • 본 논문에서는 실내 보안 응용을 위한 사람 감지 레이다 시스템을 제안하고, 이의 FPGA 기반 설계 및 구현 결과를 제시하였다. 연산의 복잡도와 메모리 요구량을 최소화하기 위해 스펙트로그램의 상측 절반만 특징점 추출에 사용하였으며, 복잡한 연산이 필요한 특징점 추출기법을 배제하고, 분류 성능과 연산 복잡도를 고려한 효율적인 특징점 추출기법이 제안되었다. 또한, 전체 스펙트로그램에 대한 저장이 불필요한 파이프라인 구조로 설계하여 메모리 요구량을 최소화하였다. 제안된 시스템의 분류 학습을 위해 사람, 개, 로봇 청소기에 대한 실험이 수행되었고, 96.2%의 정확도 성능을 확인하였다. 제안된 시스템은 Verilog-HDL을 이용하여 구현되었으며, 1140개의 logic과 6.5 Kb의 메모리를 사용하는 저면적 설계가 가능함을 확인하였다.

GARDIAN: 실시간 내장형 소프트웨어 개발 방법론에서의 룰 기반의 모델링 평가 및 지원도구 (GARDIAN: Rule Based Modeling Validation for Concurrent Object Modeling and Architectural Design mEThod(COMET))

  • 김순태;김진태;박수용
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권8호
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    • pp.721-730
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    • 2007
  • UML(Unified Modeling Language)은 대부분의 소프트웨어 개발 방법론에서 목표로 하는 소프트웨어를 분석.설계하기 위하여 널리 사용되며, UML로 작성된 산출물을 기반으로 목표 소프트웨어를 구축한다. 그러나 방법론에서 모델링에 대한 가이드라인이 보통 자연어로 기술되어 있기 때문에 목표 소프트웨어를 위한 모델이 이를 적절히 준수하고 있는가의 검증이 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 실시간 내장형 시스템(Real-time Embedded System)을 위한 방법론인 COMET방법론을 대상으로 모델링의 가이드라인을 표현하고, 표현된 가이드라인을 기반으로 모델을 평가할 수 있는 룰 기반 COMET 방법론 가이드라인 평가 프레임워크인 GARDIAN을 제안한다. 제안된 프레임워크의 유용성을 검증하기 위하여 비전문가가 UML을 사용하여 분석.설계한 지능형 로봇의 주행 시스템에 프레임워크를 적용하여 보았다.

조인트 좌표계를 이용한 부분시스템 합성방법의 내재적 적분기법 (An Implicit Integration Method for Joint Coordinate Subsystem Synthesis Method)

  • 조준연;김명호;김성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권4호
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    • pp.437-442
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    • 2012
  • 본 논문에서는 효율적인 다물체 시스템의 동역학 해석을 위해 조인트 좌표계 기반의 부분시스템 합성방법을 위한 내재적 적분기법을 개발하였다. 부분시스템 합성방법의 내재적 적분기법을 검증하기 위해, 동일 구조를 갖는 6 개의 독립적인 현가 부분시스템으로 이루어진 무인 로봇 차량에 적용하였다. 내재적 적분기법의 복잡한 시스템 자코비언을 효율적으로 생성하기 위해 기호연산법을 도입하였다. 제안한 방법의 검증을 위해 험지주행 시뮬레이션을 수행하였으며, 일반적인 내재적 적분기법 모델과 그 결과를 비교하였다. 또한 효율성을 확인하기 위해 해석 시간을 비교하였다.

해파리 퇴치용 자율 수상 로봇의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Unmanned Surface Vehicle JEROS for Jellyfish Removal)

  • 김동훈;신재욱;김형진;김한근;이동화;이승목;명현
    • 로봇학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.51-57
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    • 2013
  • Recently, the number of jellyfish has been rapidly grown because of the global warming, the increase of marine structures, pollution, and etc. The increased jellyfish is a threat to the marine ecosystem and induces a huge damage to fishery industries, seaside power plants, and beach industries. To overcome this problem, a manual jellyfish dissecting device and pump system for jellyfish removal have been developed by researchers. However, the systems need too many human operators and their benefit to cost is not so good. Thus, in this paper, the design, implementation, and experiments of autonomous jellyfish removal robot system, named JEROS, have been presented. The JEROS consists of an unmanned surface vehicle (USV), a device for jellyfish removal, an electrical control system, an autonomous navigation system, and a vision-based jellyfish detection system. The USV was designed as a twin hull-type ship, and a jellyfish removal device consists of a net for gathering jellyfish and a blades-equipped propeller for dissecting jellyfish. The autonomous navigation system starts by generating an efficient path for jellyfish removal when the location of jellyfish is received from a remote server or recognized by a vision system. The location of JEROS is estimated by IMU (Inertial Measurement Unit) and GPS, and jellyfish is eliminated while tracking the path. The performance of the vision-based jellyfish recognition, navigation, and jellyfish removal was demonstrated through field tests in the Masan and Jindong harbors in the southern coast of Korea.

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.

지적 PID를 적용한 라인 트레이스 로봇에 관한 연구 (Study on the line tracer robot applying the intellectual PID)

  • 이동헌;김민;정재훈;박원현;최명훈;임재준;변기식;김관형
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.731-733
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    • 2016
  • 라인 트레이서의 기본적인 목표는 주어진 주행선을 센서로 검출하여 목적 위치까지 정확하고 빠르게 이동하는 것이다. 이를 응용하여 현재 무인 운송 차량, 레이저 절단기, 자율이동 및 주행이 가능한 무인 로봇 등 여러 분야에 활용되고 있고, 응용에 따라 많은 발전의 가능성을 가진 분야로 여러 대학교에서 매년 대회를 개최하고 있다. 하지만, 하드웨어적인 설계와 제어방식에 따라 주행 성능에 많은 차이가 생긴다. 본 논문에서는 라인트레이서의 특성을 향상시키고자 지적 PID를 적용한 제어기를 설계하여 시스템의 특성을 향상시키는 방안을 강구하고자 한다.

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창의적 교육을 위한 모듈형 완구의 기능 블록 구현 (Implementation of Functional Blocks of Modular Toy for Creative Education)

  • 김종태;박지엽;이보희
    • 융합정보논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.95-102
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    • 2017
  • 창의적 교육을 위한 모듈형 완구는 다양한 형태의 움직임을 만들어 주는 기능 블럭이 요구된다. 우선 동작을 만들 수 있는 능동 구동 모듈이 필요하고 이와 결합하여 동작을 표현해 낼 수 있기 위한 수동 연결 블록이 다수 필요하다. 본 논문에서는 다양한 창의적 동작을 만들어 낼 수 있는 모듈형 완구에 대한 구성 요소의 설계와 이를 연결하여 동작 시킬 수 있는 제어기 구조를 제안 하였다. 설계된 모듈간의 연결을 원활하게 하기 위한 기구적인 연결 방법을 제시 하였고 이에 적합한 기구구조를 제안하였다. 아울러 모듈형 동작 완구와 연계 되어 동작할 수 있는 다양한 형태의 센서 모듈에 대한 설계를 다루었다. 이런 완구를 이용하여 교육적으로 모방할 수 있는 전형적인 표준 응용 형태를 제안하고 설계된 모듈과 구성 요소를 이용하여 실제로 적용하여 모듈형 완구의 유용성을 보였다. 제안된 방식은 실제 교육용 완구에 적용하여 동작을 기록하고 반복 동작을 수행하여 효과적으로 동작됨을 보였다.

습식 배연탈황 시스템의 효율 향상을 위한 전산해석 (Computational Fluid Dynamic Analysis for Improving the Efficiency of Desulfurization System for the Wet Flue Gas)

  • 황우현;이경옥
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.161-171
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    • 2014
  • 본 논문에서는 CFDRC 사의 상용 CFD 소프트웨어인 CFD-ACE+로 전산유체역학 기법을 적용하여 수치 해석을 수행하여 배연탈황 설비에서 Induced Draft Fan(I.D.Fan) 출구부터 Booster Up Fan(B.U.Fan) 입구까지 난류 유동장과 연소 유동 문제를 모사하여 배기가스 계통 설비의 유동 특성을 해석하였다. 배기가스가 I.D.Fan 출구 ~ B.U.Fan 입구 구간을 적정속도로 균일하게 유동하여 B.U.Fan로 균일하게 유입되도록 하며 압력손실이 적게 발생하도록 설계기준 보일러 부하와 최대연속 정격유량의 보일러 부하에서 이 구간의 안내깃을 검토하였다. 검토한 결과에 대해 CFD 해석을 수행하여 I.D.Fan 출구에서 안내깃을 제거하고 B.U.Fan 입구 전에 안내깃을 보강할 수 있도록 설계를 변경하였다. 배기가스 계통에 변경된 설계를 적용하여 수치모사한 결과에서 배연탈황 설비 내부의 배기가스 압력손실이 줄어들고 유속과 유선이 균일하게 유동할 수 있어 배연탈황 시스템의 효율이 향상한 것을 확인하였다.

Design of gas suspension absorber to improve desulfurization efficiency

  • Hwang, Woohyeon;Lee, Kyung-Ok
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.189-195
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    • 2020
  • 본 연구에서는 배기가스가 흡수탑으로 균일하게 유입될 수 있도록 가스 부유식 흡수탑의 입구덕트와 안내깃을 다시 설계하여 탈황효율을 높이고자 한다. 산업용 보일러에서 대기오염 물질의 주 발생원인 중에서 황산화물의 오염물질을 저감하기 위해 기존의 장치를 다시 설계하여 해결하고자 한다. 이를 위하여 가스 부유식 흡수탑 내부에서 배기가스 중에 SOx 성분의 제거효율을 높일 수 있도록 배기가스, 슬러리와 재순환 흡착제가 균일하게 접촉하도록 변경한다. 그리고 보일러 출구에서부터 가스 부유식 흡수탑 출구까지 압력손실에 대한 초기 설계값과 CFD 값을 비교하여 검증한다. 또한 배기가스의 속도분포, 재순환 흡착제 농도분포, 액상 슬러리 거동, 압력손실을 각각 비교하였다. 그 결과는 보일러 출구에서부터 흡수탑 출구까지 압력손실이 감소하고, 배기가스의 편향이 최소화되므로 인해 탈황 효율이 개선되었음을 확인하였다.

비희토류 전동기의 효율 향상을 위한 Fan-shape type PMSM 설계 및 성능 분석 (Design of Fan-shape Type PMSM for Improving Efficiency of Non-rare Earth Motor)

  • 조수영;안한웅;함상환;진창성;이성구;이주
    • 전기학회논문지
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    • 제65권2호
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    • pp.360-364
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    • 2016
  • The rare earth output is concentrated in limited number of countries including China. Also the necessity for development of non-rare earth motor is getting signified due to the rapid increase of rare earth price and resource weaponizing policies. Non-rare earth motor is generally designed as spoke type PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) in order to maximize the power density. Such spoke type PMSM has advantage in concentrating the flux but demonstrates lower efficiency compared to permanent magnet using Nd (Neodymium) permanent magnet. Therefore, applications with strong necessity for efficiency need rotor structure having improved efficiency compared to spoke type PMSM. Hence, this study suggested fan-shape type PMSM with somewhat lower power density but maximized efficiency. Fan-shape type PMSM is a rotor shape demonstrating outstanding reduction of iron loss compared to existing spoke type. Thus, this study analyzed the improvement of efficiency and reduction of loss arising from the suggested shape through parameter calculation.