• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제46권2호
• /
• pp.33-45
• /
• 2009

본 논문은 실제적인 제약, 컴퓨팅 시간 지연, 양자화를 고려하여 퍼지 모델을 기초로 한 제어기를 트럭-트레일러 타입의 모바일 로봇의 귀환 제어기에 적용하여 설계하였다. 퍼지 귀환 제어기의 출력은 단위 샘플링 시간동안 지연되므로 이를 예측하여 설계하였다. 시간 지연을 고려한 해석 및 디자인 문제는 제안된 제어기가 샘플링 시간과 동기되어 있기 때문에 쉽게 해결된다. 또한 퍼지 제어기 구조 개발 시 양자화가 이루어지기 때문에 안정성 있는 해석이 가능하고 양자화 이외에 발생하는 사소한 문제도 역시 안정함을 보여주므로, 양자화한 시스템은 일반적으로는 극단적인 수렴을 한다. 실험결과에서 제안된 시스템의 효율성이 증명됨을 볼 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제44권3호
• /
• pp.34-38
• /
• 2007

군사용으로 개발 중인 다양한 로봇은 연구 목적이나 필요성 측면에서 많은 공감대를 형성하고 있지만 치열한 전장에서 본격적으로 병사를 대신하여 전투를 효과적으로 수행할 수 있을까 하는 질문에는 회의적인 반응을 보이고 있다. 그 이유는 자율 기술의 난이도 때문일 것이다. 전장에서 본격적으로 다양한 로봇을 임무에 따라서 활용하는 미래 유.무인 복합 전장 환경에서는 다양한 유.무인 개체 간에 정보를 공유하고 기능을 모율화하여 전장의 다양한 임무를 세분화된 기능들로 유연하게 재구성하여 종합 기능을 달성하게 된다. 또한 다양한 개체간의 공통적인 아키텍처와 표준화된 미들웨어를 사용함으로써 미래에 추가되는 새로운 자율 기술 등을 진화적으로 활용할 수 있다. 본 논문에서는 국방과학연구소에서 개발한 XAV(eXperimental Autonomous Vehicle)에 적용한 아키텍처와 이의 구현을 위한 미들웨어, 그리고 최종 구현한 자율 성능에 대한 내용을 소개한다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제44권3호
• /
• pp.9-13
• /
• 2007

대부분의 공학 시스템은 비선형 시스템이지만 비선형 요소가 어떤 바운드된 섹터 내에서만 존재할 때 이러한 비선형 시스템을 통상 Lure-Postnikov system이라 부르며 기계 시스템에서 자주 직면하게 된다. Lure-Postnikov system을 안정화 시키는 제어기를 해석하는 방법에 대해서는 그동안 상당한 연구가 이루어져 왔지만 PID 혹은 저차 제어기와 같은 고정된 구조를 갖는 제어기의 설계에 대한 연구는 아직 미미한 상태이다. 본 논문에서는 하나의 실수 다항식과 허수 다항식의 패밀리를 Hurwitz 다항식으로 만드는 제어 변수의 조합을 선형 부등식을 통하여 구하는 최근의 연구 결과를 이용하여 Lure-Postnikov system을 안정화 시키는 제어기를 체계적으로 설계하는 새로운 방법을 제시하고자 한다. 이 방법은 무기체계 시스템에서 흔히 쓰이는 유연한 단일 링크를 갖는 로봇 시스템에 적용하여 임의의 차수의 제어기를 체계적으로 설계할 수 있음을 보여준다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.151-157
• /
• 2013

본 논문은 내재적으로 고도의 비선형 계통인 풍력 발전 계통 (wind energy conversion system, WECS)의 온라인(online) 적응 퍼지 제어기를 제안한다. 풍력 발전기를 실제 운전하기 위해서는 전력 계수 등과 같은 계통 파라메터를 사전에 측정해야 하며 다수의 센서들을 이용하여 풍동에서 실험이 수행되는데 많은 측정 장비와 수많은 실험이 요구되므로 어려움이 따른다. 이러한 단점을 극복하고자 본 논문에서는 제어기의 설계에 퍼지 논리 시스템(fuzzy logic system, FLS)을 도입한다. 제안된 적응 퍼지 제어기는 자기구조화 알고리듬을 채택하여 제어 목적에 부합하는 FLS 파라메터들을 미리 결정할 필요 없이 자동으로 결정이 된다. 기존에 재안된 퍼지 제어 알고리듬에 비해서 본 논문은 자기 구조화 알고리듬을 채택하여 FLS의 구조 자체도 온라인으로 점차 수립하게 된다. 또한 풍속의 미분을 추정하는 미분추정기를 도입하였으며 전체 폐루프 제어계의 리아프노브 안정도를 증명하였다.

• 전자공학회지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.33-43
• /
• 1995

생산시스템 분야에서의 다중로봇시스템에 대한 필요성이 증가되고 있기 때문에, 이에 대한 시스템 성능분석이 우선적으로 필요하다. 본 논문에서는 다중로봇시스템의 성능평가를 위한 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 제시한다. 먼저 오류회복 기능만을 고려한 다중로봇시스템에 대하여 여러 가지의 모델링 방법 중에서 확장 페트리 네트 모델을 기초로 하여 컴퓨터 시뮬레이션 하는 과정을 제시하고 제시된 시뮬레이션 방법의 유효성을 입증하기 위하여 부가적으로 큐잉모델을 기초로 한 해석적 수식을 유도하여 두 가지의 결과를 비교해 본다. 그 다음, 오류회복 기능에 덧붙여서 충돌회피 기능을 고려한 다중로봇시스템은 해석적 수식을 유도하기 위해서는 강력한 가정들이 필요하며 이러한 가정들 때문에 실제 시스템을 정확히 모델에 반영하기 어려워진다. 따라서, 그 유효성이 입증된 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하면 필요한 최적의 운용 변수를 용이하게 선택할 수 있을 것이다. Since there are Increasing demands for multirobot interconnection systems(MRIS) in Industrial manufacturing system, the performance evaluation of the MRIS is first needed. This thesis presents a computer simulation technique for the performance evaluation of the MRIS. First, we consider a error recoverable MRIS. We adopt the extended Petri net model as a computer simulation model that allows an easy evaluation of the performance. To verify the significance of the proposed computer simulation method, mathematical analysis, which is based on the given queueing model, is carried out with some design issues for the MRIS. In addition to this, it is required to analyze the MRIS considering collision avoidance as well as error recovery. In this case, methematial analysis needs hard assumptions which are the constraints for the precise description of real environment. Thus, we present a computer simulation model and its results suggest an optimal operational strategy for the MRIS under given conditions.

• 대한인간공학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.907-914
• /
• 2010

Cognitive model, that is cognitive architecture, is the model expressed with computer program to show the process how human solve a certain problem and it is continuously under investigation through various fields of study such as cognitive engineering, computer engineering, and cognitive psychology. In addition, the much extensive applicability of cognitive model usually helps it to be used for quantitative prediction of human Behavior or Natural programming of human performance in many HCI areas including User Interface Usability, artificial intelligence, natural programming language and also Robot engineering. Meanwhile, when a system designed, an usability test about conceptual design of interface is needed and in this case, analysis evaluation using cognitive model like GOMS or ACT-R is much more effective than empirical evaluation which naturally needs products and subjects. In particular, if we consider the recent trend of very short-end term between a previous technology development and the next new one, it would take time and much efforts to choose subjects and train them in order to conduct usability test which is repeatedly followed in the process of a system development and this finally would bring delays of development of a new system. In this study, we predicted quantitatively the human behavior processes which contains cognitive processes for menu selection in touch screen interface through ACT-R, one of the common method of usability test. Throughout the study, it was shown that the result using cognitive model was equal with the result using existing empirical evaluation. And it is expected that cognitive model has a possibility not only to be used as an effective methodology for evaluation of HCI products or system but also to contribute the activation of HCI cognitive modeling in Korea.

• 한국광학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.44-53
• /
• 2015

현재의 이미지 센서기술은 메가픽셀 급에 한정되어 있는데 메가픽셀 급의 이미지 센서로 기가픽셀의 이미지를 생성하기 위해서는 필수적으로 중첩영역의 이미지를 하나로 합성하는 스티칭(stitching) 기법을 쓸 수밖에 없다. 본 논문에서는 로봇파노라마헤드와 스티칭 기법을 사용하여 기가픽셀카메라 기술의 전 과정을 탐구해 보았다. 그리고 이 과정을 통해서 얻어진 경험이나 이해를 바탕으로 듀크대와 BAE의 기가픽셀카메라 기술에 대해서도 설계해석을 시도해 보았다. 또 나아가, 새로운 기가픽셀카메라의 광학구조에 대한 모색도 시도해 보았다. 기가픽셀카메라 기술에서는 스티칭 작업과는 별도로 먼거리의 피사체 혹은 대기오염과 같은 원인으로 발생하는 흐릿한 영상부분을 보정하는 것이 필수적이라는 것도 파악되었다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.364-370
• /
• 2008

최근 무선통신 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술의 확대로 다양한 환경에서 정보를 수집, 가공 할 수 있게 되었다. 특히 센서들의 크기가 소형화되면서 노드의 개수도 많아짐에 따라 이웃노드와의 채널간섭 및 충돌, 에너지 소모 등의 문제가 대두되었다. 본 논문에서는 지하공간에서 효율적인 통신을 위하여 비컨을 사용하고 TinyOS기반으로 설계 및 구현하여, 멀티홉 메쉬 구조에 적합한 무선 센서 네트워크를 구축하였다. 구현한 프로토콜은 비컨 간의 충돌방지를 위한 스케줄링을 제공하여 안정적인 Association이 가능하도록 하였으며, NAA(Next Address Assignment) 기법을 이용하여 동적인 주소할당과 재사용을 지원한다. 또한 실시간 정보처리를 위한 지식정보 서버를 구축하였다. 끝으로 실제 테스트베드 구축을 통하여 화재, 대기오염 등 다양한 환경에서의 높은 전송률을 가짐을 보인다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권8호
• /
• pp.505-510
• /
• 2017

본 논문에서는 다양한 견관절 장애 증상에 적용할 수 있는 보급형 상지 재활 로봇의 설계를 다룬다. 견관절의 회전에 수반되는 관절 중심의 위치변화를 추종하고, 사용자의 상지와 장치의 무게를 상쇄하는 3자유도 견관절 추종 및 중력보상 메커니즘을 구현하였다. 다양한 방향의 어깨 재활 동작을 구현할 수 있도록 구동축의 방향을 변환하는 메커니즘을 설계하여, 견관절에 대한 구동기의 상대적인 오리엔테이션을 변화시킴으로써 대표적인 5가지 견관절 동작을 수행할 수 있었다. 동시에 재활 운동 중의 견관절의 위치 변화를 추종하여 자연스러운 견관절 운동을 구현할 수 있었다. 최소의 구동기를 사용하는 보급형 로봇으로도 다양한 견관절 질환에 효과적으로 대응할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.179-189
• /
• 2000

최근 들어 심해개발에 대한 관심이 고조됨에 따라 AUV 또는 수중 로봇과 같은 수중 무인작업선의 개발을 위하여 많은 노력을 하였다. 본 논문은 초음파의 전송지연을 고려하지 않고 최대 처리량의 일정수준을 확보하고 다중 초음파 통신 채널을 통하여 고속의 데이터 전송이 가능한 새로운 고효율의 음향 기반 수중 영상 통신시스템을 제시한다. 제시된 시스템은 중심주파수가 136khz이고 10khz의 밴드 폭에서 동작하는 음향 트랜스듀서, 전단증폭기, $\pi/4 QPSK$ 변복조 방식, JPEG 기술을 사용한 영상 압축방식과 수정된 Stop & Wait 프로토콜로 구성한다. 실험 결과는 수조 테스트에서 고효율의 수중영상 전송이 가능하였고, 또한 그 결과는 기존에 개발된 시스템과 타당한 전송성능을 비교 입증하였고 해양에서 실용 가능성을 연구 검토하였다.