• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.602-608
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• 2011

본 논문에서는, 신경망을 이용한 뉴로 인터페이스 설계를 통해 논홀로노믹 이동 로봇을 제어하는 방법을 제시하였다. 특히, 가상의 마스터-슬레이브 로봇 개념을 이용하여, 부분적으로 안정된 마스터 로봇의 역 동적모델이 피드백-에러 학습법을 적용한 신경망을 통해 온라인으로 획득되도록 하였다. 이 피드백 제어기는 PD 보상기에 기초를 두고 있다. 온라인 학습을 위한 신경망은 입력층이 6개의 입력세포들($x_i$, i=1~6)로 구성되어있으며, 1개의 은닉층에는 2개의 은닉세포($o_j$, j=1~2), 출력층은 2개의 출력세포(${\tau}_k$, k=1~2)로 구성되었고, 신경망의 온라인 학습을 위하여 최소자승법에 의한 오류역전파 알고리즘을 이용하였다. 본 연구에서 개발된 뉴로 인터페이스의 경로추적제어에 관한 성능은 2-wheel 독립구동이 가능한 논홀로노믹 이동 로봇의 시뮬레이션으로 증명하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.865-870
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• 2003

A motion controller has been used variously in industry such as semiconductor manufacture equipment, industrial robot, assembly/conveyor line applications and CNC equipment. There are several types of controller in motion control. One of these is a PC-based motion controller such as PCI or ISA, and another is stand-alone motion controller. The PC bus-based motion controller is popular because of improving bus architectures and GUI (Graphic User Interface) that offer convenience of use to user. There are some problems in this. The PC bus-based solution allows for only one of the form factors, so it has a poor flexibility. The overall system package size is bigger than other motion control system. And also, additional axes of control require additional slot, however the number of slots is limited. Furthermore, unwieldy and many wirings come to connect plants or I/O. The stand-alone motion controller has also this limit of axes of control and wiring problems. To resolve these problems, controller must have capability of operating as stand-alone devices that resides outside the computer and it needs network capability to communicate to each motion device. In this paper, a network-based stand-alone motion system is proposed. This system integrates PC and motion controller into one stand-alone motion system, and uses CAN (Controller Area Network) as network protocol. Single board computer that is type of 3.5" FDD form factor is used to reduce the system size and cost. It works with Windows XP Embedded as operating system. This motion system operates by itself or serves as master motion controller that communicates to slave motion controller. The Slave motion controllers can easily connect to master motion system through CAN-network.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.3876-3881
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• 2012

일반적으로 마스터/슬레이브 원격제어 시스템에서 작업자는 원격에서 슬레이브를 제어하기 위하여 카메라 영상 같은 시각 정보를 이용하는 경우가 많은데, 많은 데이터 양으로 인하여 원격지의 영상 정보에 지연이 발생할 수 있고 카메라 위치에 따라 영상 정보가 제한되거나 불완전하여 제어가 어려운 경우가 생길 수 있다. 카메라 영상을 이용한 원격제어 시스템의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 영상 정보 대신에 3차원 재구성 그래픽 모델을 이용한 원격제어 시스템을 제안한다. 제안된 원격제어시스템은 로봇 제어 모듈, 힘반향 조이스틱을 이용한 마스터 모듈, 그래픽유저인터페이스모듈로 이루어져 있는데, 여기서 그래픽유저인터페이스모듈은 원격지에서 전달된 적은 양의 센싱 데이터를 이용하여 3차원으로 재구성된 그래픽 모델을 작업자에게 제공해 준다. 제안된 원격제어 시스템은 펙인홀(peg-in-hole) 조립 작업을 이용하여 그 효과가 검증되었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1052-1057
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• 2004

Bluetooth technology is essentially a method for wireless connectivity of a diverse set of devices ranging from PDAs, mobile phone, notebook computers, to another equipments, The bluetooth system both point-to point connection and point-to multipoint connection. In point-to multipoint connection, the channel is shared among several bluetooth devices. Two or more devices sharing the same channel form a piconet. There one master device and up to seven active slave devices in a piconet. The radio operates in the unlicensed 2.45GHz ISM band. This allows users who travel world-wide to use bluetooth equipments anywhere. Since the link is based on frequency-hop spread spectrum, multiple channels can exist at the same time. The bluetooth standard ha s been suggested that bluetooth equipments can be used in the short-range, maximum 100 meters. It has been defined that the time takes to setup and establish a bluetooth connection among devices is 10 seconds. It is a long time and may be a cause to lose a chance of finding other non-fixed devices. We propose a routing protocols for scatternets which can be used to control a mobile units(MUs) in this network. The proposed routing protocol is composed of two kinds of bluetooth information, access point(AP) and MU.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.243-249
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• 2015

In direct vehicle teleoperation, a human operator drives a vehicle at a distance through a pair of master and slave device. However, if there is time delay, it is difficult to remotely drive the vehicle due to slow response. In order to address this problem, we introduced a novel methodology of shared vehicle teleoperation using a virtual driving interface. The methodology was developed with four components: 1) virtual driving environment, 2) interface for virtual driving environment, 3) path generator based on virtual driving trajectory, 4) path following controller. Experimental results showed the effectiveness of the proposed approach in simple and cluttered driving environment as well. In the experiments, we compared two sampling methods, fixed sampling time and user defined instant, and finally merged method showed best remote driving performance in term of completion time and number of collision.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 3부
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• pp.19-24
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• 2008

본 논문은 원격제어(teleoperation)시스템에서 카메라로부터의 실시간 영상정보를 이용하여 조작대상이 되는 물체의 물리기반모델(physically-based model)을 만들고 이를 기반으로한 햅틱 렌더링 알고리즘의 개발에 관한 것이다. CCD 카메라를 통한 영상정보와 물성치(mechanical properties)를 이용하여 변형체(deformable object)의 물리적 기반 모델이 구현되고 햅틱장치로 조종되는 평면 로봇(planar robot)을 제어하여 변형체에 변형을 가하면 구현된 물리적 모델에 의해 햅틱 피드백을 위한 반력값이 계산된다. 스네이크 알고리즘을 이 용하여 영상정보로부터 변형체의 외형정보(geometry information)를 추출하며, 변형체의 경계(boundary)에서의 반력값을 계산하기 위해 경계요소법(boundary element method)을 사용한다. 제안된 햅틱 렌더링 알고리즘을 이용하여 원격조작간에 힘센서를 사용하지 않고 사용자에게 햅틱 피드백을 제공할 수 있다.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1585-1591
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• 2011

본 연구에서는 사용자의 손에 장착하여 손의 움직임을 측정하고 힘의 반영이 가능한 새로운 형태의 데이터 글로브(data glove)를 제안한다. 본 연구의 데이터 글로브는 인간의 외골격 구조의 분석이 기반하고 있으며 하나의 손가락 모듈은 4절기구의 조합을 통하여 1자유도로 구동이 되도록 고안되어 있다. 데이터 글로브는 펴기(extension)와 구부리기(flexion)를 할 수 있으며 내전(adduction)/외전(abduction)을 위해서 두 개의 유니버설 관절을 이용한 새로운 metacarpal joint 메커니즘을 고안하였다. 동 데이터 글로브의 유효성을 평가하기 위하여 검지손가락을 위한 구동회로와 센서를 포함한 전체 시스템을 제작하였으며 가상공간에 동적 시뮬레이션을 통해서 나타낸 물체를 조작하는 실험을 수행하였다.