• 한국정밀공학회지
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• 제9권2호
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• pp.92-100
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• 1992

플렉시블한 관절을 가지고 있는 로보트에 대하여 계단(step) 혹은 경사(ramp) 함수로 기준입력이 주어졌을 때, 모델의 불확실성이나 외란 아래에서 추적오차가 없는 디지찰 제어기법을 제시하고 실제로 실험을 통하여 제어기를 MC 68000으로 구현함으로써 제안한 제어 알고리즘의 유용성을 보였다. 제어기 설계에 있 어서 고려한 사항들은 비선형 마찰력, 중력에 의한 외란, 구동기와 부하사이의 뒤틀림 스프링 효과, 구리고 측 정할 수 없는 상태변수들이다. 또한 미분불가능한 쿨롱마찰로 인하여 전체 시스템이 이산/연속 혼성 시스템이 되어 출력에서 나타나는 리미트 싸이클을 해석/추정하기 위하여 혼성 시스템에서의 기술함수(Describing Function) 법을 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.63.6-63
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• 2001

For robot navigation and visual reconstruction , structure from motion (SFM) is an active issue in computer vision community and its properties are also becoming well understood. As a drawback in SFM, it is well known that the SFM methods, using small motion model such as optical flow and direct method, have inevitably motion ambiguity between translation and rotation, which is called bas-relief ambiguity. In this paper based on the robust direct method using stereo image sequence, we present a new method for improving those ambiguities. Basically, the direct method uses nearly all image pixels for estimating motion parameters and depths, and global optimization techniques are adopted for finding its solution ...

• 로봇학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.125-134
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• 2006

The problem of establishing the servo system to reach the desired location keeping all features in the field of view and following a straight line is considered. In addition, robustness of camera calibration parameters is considered in this paper. The proposed approach is based on switching from position-based visual servoing (PBVS) to image-based visual servoing (IBVS) and allows the camera path to follow a straight line. To achieve the objective, a pose estimation method is required; the camera's target pose is estimated from the obtained images without the knowledge of the object. A switched control law moves the camera equipped to a robot end-effector near the desired location following a straight line in Cartesian space and then positions it to the desired pose with robustness to camera calibration error. Finally simulation results show the feasibility of the proposed visual servoing technique.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제1권1호
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• pp.39-44
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• 1996

In this paper, adaptive controller with switching action is designed for rigid body robot manipulators to ensure the uniform stability of the manipulator system without a priori knowledge of the unmodeled dynamics. It will be shown that the parameter estimates are bounded independent of the other closed-loop signals boundedness, and also shown that the tracking error belongs to the normalized error bound via mathematical analisys. The robustness and performance of the proposed adaptive controller is investigated for the two-link direct drive manipulator actuated by VRM(Variable Reluctance Motor).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.521-526
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• 2016

본 논문에서는 환자의 대장 내에서 자율적으로 이동이 가능한 자율주행 형 대장 내시경의 주행 메커니즘으로서 회전관성을 이용하여 환자의 장내 주행이 가능한 새로운 주행메커니즘의 설계 방법에 대해 제안한다. 상업용 대장 내시경은 시술할 때 환자에게 장시간의 고통과 불쾌감을 제공하여 환자들이 시술을 꺼리게 되어 내시경 검사가 필요한 대장 암 등의 조기 진단에 차질을 빚고 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 환자의 장관 내에서 자율적으로 이동함으로써 불쾌감이나 고통을 줄일 수 있는 로봇 형 차세대 내시경에 대한 연구가 진행되어 왔다. 회전관성을 이용하는 주행 메커니즘에서는 회전관성을 일으키기 위하여 flywheel을 모터로 구동하여 에너지를 저장한다. flywheel에 의한 에너지 저장과 방출에 의하여 장내에서 로봇이 주행할 때 일어나는 stick-slip 현상을 효율적으로 극복할 수 있다. 이를 위해 flywheel의 속도제어가 가능하고 고주파 노이즈에 강건한 제어기를 설계하고 구현하였다. 여기서 제시하는 회전관성을 이용한 주행 메커니즘은 다른 메커니즘에 비해 구조가 간단할 뿐 아니라 주행도 효율적임을 실험을 통하여 증명하였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권5호
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• pp.677-688
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• 2008

In this paper, the general problem of impedance control for a robotic manipulator with a moving flexible base is addressed. Impedance control imposes a relation between force and displacement at the contact point with the environment. The concept of impedance control of flexible base mobile manipulator is rather new and is being considered for first time using singular perturbation and new sliding mode control methods by authors. Initially slow and fast dynamics of robot are decoupled using singular perturbation method. Slow dynamics represents the dynamics of the manipulator with rigid base. Fast dynamics is the equivalent effect of the flexibility in the base. Then, using sliding mode control method, an impedance control law is derived for the slow dynamics. The asymptotic stability of the overall system is guaranteed using a combined control law comprising the impedance control law and a feedback control law for the fast dynamics. As first time, base flexibility was analyzed accurately in this paper for flexible base moving manipulator (FBMM). General dynamic decoupling, whole system stability guarantee and new composed robust control method were proposed. This proposed Sliding Mode Impedance Control Method (SMIC) was simulated for two FBMM models. First model is a simple FBMM composed of a 2 DOFs planar manipulator and a single DOF moving base with flexibility in between. Second FBMM model is a complete advanced 10 DOF FBMM composed of a 4 DOF manipulator and a 6 DOF moving base with flexibility. This controller provides desired position/force control accurately with satisfactory damped vibrations especially at the point of contact. This is the first time that SMIC was addressed for FBMM.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권9호
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• pp.749-757
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• 2001

본 논문에서는 이동 로봇의 자기 위치 추(self-localization)을 위해 간단하고 효육적인 컬러 표식 모델과 추적 기법을 제안하고, 제안된 표식을 이용한 위치 추정 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 표식모델은 대칭적이고 반복적인 컬러 패턴을 갖는데. 이러한 기하학적 형태로 인해 표식 모델은 기하학적 변형이나 광학적 변형에 대해 불변인 히스토그램 특성을 나타낸다. 이러한 특징을 영상 내 표식 검출 및 추적을 위한 유사 척도로 사용하고 컨데세이션(CONDENSATION)에 기반한 확률적 접근 방식을 통해 복잡한 환경 하에서도 표식 모델을 강인하게 추적할 수 있다. 표식 모델이 검출된 후에는 표식이 갖는 기하작적 정보를 이용하여 이동 로봇과표식간의 상대적인 위치를 정확하게 추정한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.1029-1035
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• 2013

This paper proposes a real time lane detection algorithm using LRF (Laser Range Finder) for autonomous navigation of a mobile robot. There are many technologies for safety of the vehicles such as airbags, ABS, EPS etc. The real time lane detection is a fundamental requirement for an automobile system that utilizes outside information of automobiles. Representative methods of lane recognition are vision-based and LRF-based systems. By the vision-based system, recognition of environment for three dimensional space becomes excellent only in good conditions for capturing images. However there are so many unexpected barriers such as bad illumination, occlusions, and vibrations that the vision cannot be used for satisfying the fundamental requirement. In this paper, we introduce a three dimensional lane detection algorithm using LRF, which is very robust against the illumination. For the three dimensional lane detections, the laser reflection difference between the asphalt and lane according to the color and distance has been utilized with the extraction of feature points. Also a stable tracking algorithm is introduced empirically in this research. The performance of the proposed algorithm of lane detection and tracking has been verified through the real experiments.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.539-540
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• 2012

최근까지 무인 항공기는 군사적인 목적으로 활용하기 위해 활발하게 연구 되어 왔다. 근래에 들어 레저용, 또는 상업용으로 활용도가 급격히 증대되고 있다. 이에 국내외의 대학 및 연구기간에서 무인항공기의 자동비행 제어시스템을 위한 연구를 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 무인항공기로 제어하기가 쉽고 활용도가 높은 쿼드로터 비행체가 각광을 받고 있는데 이미 많은 연구가 진행되어 왔다. 이러한 쿼드로터는 4개의 로터의 속도 제어로 비행체의 위치제어가 가능하다. 쿼드로터의 구조적인 이점으로 제어가 쉬운 반면 바람과 같은 외란에 매우 취약하다는 단점이 있어 실제 위치 제어가 쉽지가 않다. 본 논문에서는 외란(disturbance)에 취약한 쿼드로터의 위치제어를 안정하게 제어하기 위해 비행체의 자세 측정 센서인 관성측정장치(Inertial Measurement Unit)를 만들어 비행체의 자세를 측정 할 수 있도록 하였다. IMU는 자이로(Gyro)와 가속도(Accelerometer) 센서를 융합하여 비행체의 Roll, Pitch, Yaw 자세를 계측할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 일반적인 PID 제어기법을 적용하여 기존의 쿼드로터의 비행체에 대한 제어 성능을 실험을 제시하고자 한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.22-30
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• 2011

Plane detection is very important information for mission-critical of robot in 3D environment. A representative method of plane detection is Hough-transformation. Hough-transformation is robust to noise and makes the accurate plane detection possible. But it demands excessive memory and takes too much processing time. Iterative randomized Hough-transformation has been proposed to overcome these shortcomings. This method doesn't vote all data. It votes only one value of the randomly selected data into the Hough parameter space. This value calculated the value of the parameter of the shape that we want to extract. In Hough parameters space, it is possible to detect accurate plane through detection of repetitive maximum value. A common problem in these methods is that it requires too much computational cost and large number of memory space to find the distribution of mixed multiple planes in parameter space. In this paper, we detect multiple planes only via data sampling using Self Organizing Map method. It does not use conventional methods that include transforming to Hough parameter space, voting and repetitive plane extraction. And it improves the reliability of plane detection through division area searching and planarity evaluation. The proposed method is more accurate and faster than the conventional methods which is demonstrated the experiments in various conditions.