• 한국생산제조학회지
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• 제19권5호
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• pp.645-652
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• 2010

For free motions, vibration suppression of single flexible manipulators has been one of the hottest research topics. However, for cooperative motions of multiple flexible manipulators, a little effort has been devoted for the vibration suppression control. So, the aim of this paper is to develop a hybrid force/position control and vibration suppression control scheme for multiple cooperation flexible manipulators handling a rigid object. In order to clarify the discussion, the motions of dual-arm experimental flexible manipulator are considered. Using the developed model, we control a robotic system with hybrid position/force control scheme. Finally, Experiments are performed, and a comparison of experimental results is given to clarify the validity of our control scheme.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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• pp.265-270
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• 2006

최근의 휴대전화 단말기(Cellular Phone, CP)는 IT기술을 적극적으로 접목하여 다양한 기능을 부가하고 있으나, 단순한 IT기술의 접목만으로는 CP기술 발전의 한계를 드러내고 있다. 이러한 상황에서 휴대전화 단말기에 개인용 로봇(Personal Robot)을 결합하여 로봇의 개인 서비스 기능과 엔터테인먼트 기능을 갖춘 개인로봇형 휴대전화단말기인 RCP(Robotic Cellular Phone)의 개념을 도입한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 RCP세부기술 중 하나인 $RCP^{Interaction}$에 주목한 연구로, RCP의 촉각 및 청각자극환경에서 인간이 느끼는 감성을 생체신호를 활용하여 객관적으로 감성을 평가할 수 있는 시스템에 대한 연구를 수행 하였다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.143-148
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• 2011

본 연구에서는 도로를 통과하는 차량하중 및 통행량의 증가로 인해 발생하는 교량구조물의 균열 및 누수와 같은 교량의 손상을 측정하고 이를 DB화하기 위한 교량유지 자동화 시스템 개발의 일환으로 해외에서 개발중인 탐사로봇에 대한 아이디어를 기반으로 학생들 스스로 창의적 공학설계에 근거하여 자체적인 탐사로봇을 설계하고 제작하였으며 이의 현장시험을 수행하여 그 적용성을 평가하였다. 탐사로봇의 설계와 제작 시에는 학부과정에서 배우는 단위교과목의 내용과의 연계에 주안점을 두었으며 시제품 개발과 관련하여서는 산학협동 참여업체의 지원으로 현장적용이 가능하도록 하였다. 또한 참여한 학생들에 대한 설문조사를 통하여 본 개발과정에 참여한 학생들의 실무능력 향상을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.1-8
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• 2016

본 제철 공장의 후판 재고관리 자동화는 오래전부터 해결하지 못한 난제이었으며, 현재도 효율적인 후판 재고관리를 위해 제철업계에서 부단히 노력 중에 있다. 그동안 후판 적재의 환경적 특성 상 후판의 자동 인식을 위해 진보된 기술 적용이 쉽지 않았다. 본 논문에서는 자동 인식이 어려운 적재 상태에서 후판의 RFID 태그를 자동으로 스캔하여 인식한 후 후판 정보를 취득함으로써 신속하고 정확한 후판의 재고관리가 가능한 RFID기반 후판 스캐닝 로봇 시스템을 제안한다. RFID기반 후판 스캐닝 로봇 시스템은 후판을 끌어올려 이동시키는 크레인에 장착되어 운용된다. 후판에 부착된 태그 정보를 자동으로 식별하기 위해 후판 태그 전용으로 개발된 후판 전용 리니어 다이폴 안테나를 탑재하였고, 후판 전용 리니어 다이폴 안테나가 x축과 y축을 이동하면서 후판 태그의 위치를 스캐닝함으로써 태그의 정보를 취득한다. 시스템에 의해 취득된 태그 정보는 개발된 후판 재고관리 소프트웨어에 의해 재고 및 적치관리에 이용된다. 제안한 시스템은 개발되어 현장 성능평가를 통해 시스템의 효율성을 검증하였으며, 후판태그 인식율은 99.9%, 최대 인식거리는 320cm의 실험 결과를 보여 기존 상용 안테나에 비해 개발된 후판 전용 안테나의 성능이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.47-53
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• 2018

산업용으로 다양한 형태의 로봇팔이 사용되고 있으며, 특히, 다품종 소량생산으로 생산방식의 변화가 이루어지면서 산업현장에서 다양하게 사용이 가능한 그리퍼에 대한 중요성이 높아지고 있다. 이러한 중요성에 기반을 두어 본 연구진은 기존에 연성재질의 비선형성을 이용하여 강성을 변화시킬 수 있는 가변강성 메커니즘 그리퍼를 연구하였다. 시제품을 제작하고 실험을 통해 강성의 변화와 그 유용성을 확인하였다. 그러나 세 개의 가변강성 메커니즘을 배치하여 그리퍼를 설계 및 제작함으로써 물체를 파지하는 상황에 따라 파지를 제대로 하지 못하는 현상이 발생하였다. 또한, 그리퍼 간의 균형이 맞지 않아 물체 파지 시에 파지할 물체가 회전하면서 미끄러지는 경우가 드물게 발생하는 문제가 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 새로운 형태의 그리퍼가 필요하게 되었다. 새로운 형태의 그리퍼를 설계하기 위하여 생체모사기술을 적용하였다. 사람의 손바닥과 파리지옥의 움직임을 통해 영감을 얻어 새롭게 가변강성 소프트 로봇 핸드를 설계하였다. 손바닥이 접히는 메커니즘을 가변강성 그리퍼에 장착된 텐던을 당기는 것과 연동하여 파지 성능을 높일 수 있었다. 가변강성 메커니즘에 파리지옥과 손바닥 형태의 메커니즘을 결합하여 파지 안전성을 높인 소프트 로봇 핸드는 기존의 가변강성 메커니즘 그리퍼보다 다양한 형태와 무게를 가진 물체를 안정적으로 파지하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8760-8766
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• 2015

본 논문에서는 실내에서의 정확한 위치 파악을 하여 넓은 실내에서 사람의 길 안내 및 로봇 청소기 등의 위치 파악에 적용 할 수 있는 기술을 개발 하고자 한다. 이를 위해 RFID tag를 지면에 부착하여, tag 배치 패턴을 다르게 하면서, 위치 파악을 하는데 있어서 어떤 패턴이 오차가 적은지를 확인하고자 한다. 연구에는 MT92(900MHz대 안테나)와 ALR 9900+(리더기)를 이용하여 실험을 하였다. 그 결과 마름모, 직사각형, 정육각형 그리고 정사각형 tag 배치 중 정사각형 배치에서 21.19cm의 적은 오차를 확인하였다. 그러나 단위 면적 당 배치된 tag수가 6개인 정육각형 배치를 함께 고려하였을 때, 정육각형 배치가 비교적 효율적인 배치라는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.337-343
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• 2020

지난 수십 년간, 소형 로봇 가운데 동물과 곤충을 모방한 생체모방 로봇은 인간이 신체적으로 접근할 수 없는 영역에서 특별한 임무를 위해 개발되어 왔다. 최근 들어, 사람의 접근이 제한되는 공간(예 : 고농축 방사능 보관지역, 바이러스 지역, 대테러 위험지역 등)이 늘어나면서 로봇의 활용범위가 더욱 다양해지고 있으며, 과거에는 사람만 가능했던 많은 행위들이 소형 로봇으로의 대체가 시도 되고 있다. 그 중에서도 보행 로봇의 최적 움직임은 이동하는 표면의 특성(예: 거칠기, 곡률, 경사, 재료 등)에 의해 결정될 수 있다. 본 연구에서는 소형 보행 로봇에 적용하기 위한 구조가 간단하고 효율적으로 구동 가능한 압전세라믹 벤더 엑츄에이터를 제안하였다. 유한요소 해석법을 활용한 동적 모델링을 통해 구동원의 형상을 최적화하여 로봇의 이동 성능을 극대화 하였고, 제작과 실험을 통하여 그 결과를 검증하였다. 제작된 엑츄에이터는 무부하 조건에서 최대속도 236mm/s로 이동 하였고, 5g의 부하를 적재하고 156mm/s의 속도로 이동 가능함을 확인 하였다. 제안된 다족형 액추에이터는 수행해야 할 임무와 요구 성능에 따라 모듈식으로 추가가 가능한 장점이 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1139-1145
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• 2014

지능형 서비스를 제공하는 로봇에서 특정 사람을 인지하거나 구별하는 인식 기술은 매우 중요하다. 기존 단일 거리 얼굴 영상을 학습으로 사용한 얼굴 인식 알고리즘은 원거리로 갈수록 얼굴 인식률이 떨어지는 문제점이 있다. 실제 거리별 얼굴 영상을 이용한 방법은 얼굴 인식률은 향상되지만, 사용자 협조가 요구되는 단점이 있다. 본 논문에서는 줌카메라를 통해 거리별 얼굴 영상을 획득하여 학습으로 사용하는 LDA 기반 원거리 얼굴 인식을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 단일거리 얼굴 영상을 학습으로 이용한 방법에 비해 7.8% 향상된 성능을 보였고, 거리별 얼굴 영상을 학습으로 이용한 방법과 비교했을 때 8.0% 저하된 성능을 보였다. 그러나 거리별 얼굴 영상을 취득하기 위해 추가적인 시간과 사용자 협조가 요구되지 않는 장점이 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.61-67
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• 2006

본 논문에서는 협조 작업하는 로봇 시스템의 제어에 이용되는 자율도를 조정하여 인간 작업자와 로봇 시스템이 효과적으로 역할을 분담하게 함으로써 전체 시스템의 작업 능력을 최대로 이끌어내는 방법을 제시한다. 인간 조작자와 로봇 시스템은 각기 다른 특성과 장점을 갖는데, 이 장점들을 체계적으로 결합하면 현재 기술로는 완전한 자동화가 어려운 작업의 영역에까지 로봇을 활용하여 효율을 극대화할 수 있다. 인간 조작자가 로봇이 처리하기 어려운 작업을 담당하거나 사전에 프로그램하기 어려운 돌발 상황에 대응하게 하면, 각종 센서나 자동화 프로그램을 단순화할 수 있으며, 작업의 속도와 안정성도 증가될 수 있다. 제시된 방법의 효율성을 정량적으로 검증하기 위한 시도로서, 세 개의 서로 다른 기능을 갖는 로봇이 공중에 매달린 긴 빔(beam)을 지지대에 결합하는 조립작업을 서로 다른 자율도 조건에서 반복적으로 수행하여 분석 결과를 도출한다.