• 디지털융복합연구
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• 제10권11호
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• pp.613-618
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• 2012

개정된 ICT교육지침에는 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터과학 요소가 매우 강화되었다. 또한 최근 교육과학기술부는 STEAM 교육을 강조하고 있다. 여기에서 가장 중요한 문제는 "어떠한 방법으로 가르쳐야 하는가?"이다. 즉, 교수학습 콘텐츠의 개발이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT 교육용 로봇을 활용한 스택과 큐 학습 방안을 제시한다. 주된 목표는 로봇이 미로라는 현실적인 구조물을 탐색할 때 스택과 큐가 어떻게 사용되는지를 보여주는 것이다. 교수학습 전략으로는 알고리즘 작성, 순서도, NXT-G 프로그래밍으로 정하였다. 단순한 미로는 왼쪽과 오른쪽 중 어느 한쪽에만 길이 있는 미로이고, 복잡한 미로는 삼거리가 포함된 미로이다. 이 두 개의 미로는 직접 개발하여 제작하였다. 마스터 로봇은 미로의 출구까지 탐색하면서 경로를 스택에 저장한 후, 이 스택을 이용하여 다시 입구까지 되돌아온다. 또한 마스터 로봇은 미로를 탐색하면서 경로를 실시간으로 슬레이브 로봇의 큐에 전달한다. 그 후 슬레이브 로봇은 큐에서 경로를 꺼내어 탐색없이 미로를 주행한다. 로봇의 미로 탐색이라는 미션을 해결하는 과정에서 학습자들은 스택과 큐의 활용 분야를 자연스럽게 이해하게 된다. 이러한 수업을 통해서 학습자들의 논리적인 사고력과 창의력이 향상되고, ICT 교육과 STEAM 교육에도 적용이 가능하리라 기대된다.

• 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.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2007년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.213-218
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• 2007

• 한국정밀공학회지
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• 제15권12호
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• pp.148-161
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• 1998

We investigate a design methodology for master arm which is employed in remote-site control. Though counter-balancing has been employed for the purpose of lessening the actuator loads, it results in the increase of dynamic load at the task position. Therefore, there exists a trade-off between counter-balancing and dynamic performance. The concept of a composite index is introduced to simultaneously consider those two effects in the design of master arms. Several alternative designs of master arms are suggested.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제11권6호
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• pp.156-163
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• 2008

Future Combat System(FCS), such as unmanned systems that reduce the danger faced by soldiers in the field, are likely to be studied and developed. Soldiers when finding and disposing of mines risk injury and death. Several methods of safe mine retrieval are investigated. In this paper, a mine removal method, which uses a remote controlled robot to get rid of mines using a 4 channel architecture teleoperation method is used. The robot, when in contact with soil and mines, is controlled by a remote control. The feasibility of using teleoperation controlled system to remove mines is demonstrated in this paper. The Matlab-Simulink was used as a tool to simulate mine removal with robots. The force and position of the robot{slave system of 4 channel architecture) and controller(master system of 4 channel architecture) are analyzed when users handle the controller with sinusoidal force.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.315-316
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• 2006

A new cleaning robot system for live-line tension insulator string was developed to prevent an insulator failure, which can have severe effects on national security as well as national industry and economy. The robot moves along the insulator string using the clamps installed on its two moving frames. Especially, unlike the existing cleaning robots using jets of water or water/air, the robot system adopts dry cleaning method using a rotating brush and a circular motion guide. This robot system has control architecture consisting of a master control unit and two slave control units. We confirmed its effectiveness through experiments.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.735-736
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• 2016

본 논문에서는 다수의 로봇으로부터 습득한 센서 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 플랫폼을 제안한다. Master-Slave 구조의 분산처리 서버를 통해 센서 데이터를 실시간으로 처리하고, 처리된 데이터는 비정형 데이터 형태로 DB 서버를 통해 분산 저장 및 관리한다. 제안하는 설계를 통해 다수의 로봇이 생성한 센서 데이터를 성능 저하 없이 처리할 수 있는 플랫폼을 구축하였고, 다수의 2D 카메라 센서를 활용하여 처리 성능을 실험하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.746-753
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• 2008

본 논문에서는 원격 제어 시스템에 있어 조작자와 기계사이의 시각적 또는 근육지각운동의 연결에 있어서 조작자의 안정된 작업환경을 확보하기 위해 가상 모델을 이용하고, 또한 가변 시간 지연의 추정 및 예측 기법을 적용함으로써 원격조작의 실현성을 향상시키기 위한 방법을 제시하고 있다. 원격제어시스템에서의 실현성 향상을 위해 가상 모델을 설계하고, 가상의 모델이 원격의 로봇과 시간적으로 동일한 움직임을 할 수 있도록 구성함으로서 조작자는 원격의 로봇을 가상의 모델을 통해 조작할 수 있도록 시스템을 구성하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 원격조작으로 가상의 모델을 제어함으로써 원격의 로봇을 제어하고, 가상의 모델을 통해 원격의 로봇의 실시간 제어에 가능성을 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.801-806
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• 2014

LAS (Laparoscopy Assisted Surgery) has been substituted alternatively for traditional open surgery. However, when using a commercialized robot assisted laparoscopic such as Da Vinci, surgeons have encountered some problems due to having to depend only on information by visual feedback. To solve this problem, a haptic function is required. In order to realize the haptic teleoperation system, a force feedback and bilateral control system are needed. Previous research showed that the perturbation value estimated by a SPO (Sliding Perturbation Observer) followed a reaction force that loaded on the surgical robot instrument. Thus, in this paper, the force feedback problem of surgical robots is solved through the reaction force estimation method. This paper then introduces the possibility of the haptic function realization of a laparoscopic surgery robot using a bilateral control system. For bilateral control, the master uses an impedance control and the slave uses a SMC (Sliding Mode Control). The experiment results show that a torque and force sensorless teleoperation system can be implemented using a bilateral control structure.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권10호
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• pp.1864-1874
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• 2005

This paper describes a wearable multi-modal user interface design and its implementation for a teleoperated field robot system. Recently some teleoperated field robots are employed for hazard environment applications (e.g. rescue, explosive ordnance disposal, security). To complete these missions in outdoor environment, the robot system must have appropriate functions, accuracy and reliability. However, the more functions it has, the more difficulties occur in operation of the functions. To cope up with this problem, an effective user interface should be developed. Furthermore, the user interface is needed to be wearable for portability and prompt action. This research starts at the question: how to teleoperate the complicated slave robot easily. The main challenge is to make a simple and intuitive user interface with a wearable shape and size. This research provides multi-modalities such as visual, auditory and haptic sense. It enables an operator to control every functions of a field robot more intuitively. As a result, an EOD (explosive ordnance disposal) demonstration is conducted to verify the validity of the proposed wearable multi-modal user interface.