• 제목/요약/키워드: Small mobile robot

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다중 GPS를 이용한 EKF 기반의 실외 위치 추정 시스템 (EKF Based Outdoor Positioning System using Multiple GPS Receivers)

  • 최승환;김윤기;황요섭;김현우;이장명
    • 로봇학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.129-135
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    • 2013
  • In this paper, a high precision outdoor positioning system is newly proposed using multiple GPS receivers based on the Extended Kalman Filter (EKF). Typically, the GPS signal has the instantaneous errors that degrade the positioning seriously. Using the multiple GPS receivers instead of an expensive DGPS receiver, the positioning reliability and accuracy are improved in this research as a low cost solution. To incorporate the small displacement, an INS data have been tightly coupled to the GPS data, which has the inherit disadvantage of the cumulative error occurring over time. To achieve a stabilized and accurate positioning system, the multiple GPS receiver data are fused with the INS data through the EKF process. Through real navigation experiments of an outdoor mobile robot, the performance of the proposed system has been verified to be accurate comparable to DGPS system with a lower cost.

고체 전기활성 고분자 기반 가변 렌즈의 연구동향 (A Review: All Solid-state Electroactive Polymer-based Tunable Lens)

  • 신은재;고현우;김상연
    • 로봇학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.41-48
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    • 2021
  • In this paper, we review papers which report to the all solid-state electroactive polymer-based tunable lens. Since electroactive polymer-based tunable lenses change their focal length by responding to electric stimuli, it can be minimized the size and weight of optical modules. Thus, it has been received attention in the robot, mobile device and display industry. The all solid-state electroactive polymer-based tunable lenses can be classified into two categories depending on the classification of materials: ionic electroactive polymer-based lenses and non-ionic electroactive polymer-based lenses. Most of the ionic electroactive polymer-based tunable lenses are fabricated with ionic polymer-metal composite. So, the ionic electroactive polymer-based tunable lenses can be operated under low electric voltage. But small force, slow recovery time and environmental limitation for operation has been pointed to the disadvantage of the lenses. The non-ionic electroactive polymer-based tunable lenses are classified again into two categories: dielectric polymer-based tunable lenses and polyvinylchloride gel-based tunable lenses. The advantage of the dielectric polymer-based tunable lenses is fast response to electric stimuli. But the essential flexible electrodes degrade performance of the lens. Polyvinylchloride gel-based tunable lens has reported impressive performance without flexible electrodes.

초고속 회전체용 공기 포일 베어링의 동특성 계수 측정을 위한 전자석 가진장치에 관한 연구 (Study on the Electromagnetic Excitation System for the Measurement of Dynamic Coefficients of Air Foil Bearing for High Speed Rotor)

  • 박철훈;최상규;함상용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.18-25
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    • 2013
  • Recently the requirement of long-term mobile energy source for mobile robot or small-sized unmanned vehicle is highly increased, and the micro turbine generator(MTG) which is known to have high energy and power density is under development. MTG is designed to have air foil bearing and high speed rotor of which operating speed is 400,000rpm. In the development stage of high speed rotor and bearing, stability analysis for the full operational speed range is essential and the dynamic coefficients such as stiffness and damping coefficients of bearing depending on the rotational speed are required for that. Although perturbation method is usually used to identify the dynamic coefficients, it's not easy to give the perturbation to the high speed rotating rotor. In this study, we present the dynamic coefficients measurement system for air foil bearing which consists of electromagnets, gap sensors, high speed motor and controller. This measurement system can exert the sine sweep force to the rotor-bearing, measure the displacement of rotor and get FRF(Frequency response function) of rotor-bearing. The least square estimation method is applied to identify the dynamic coefficients of bearing from the measured frequency response at the different rpm and the identified dynamic coefficients for the wide rotational speed range are presented.

트리즈의 6단계 창의성을 이용한 지뢰탐지 판별에 관한 연구 (A Study on the Distinction of Landmine Detection Using 6 Step Creativity of the TRIZ)

  • 이상호;이승훈;황순웅;한창수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1163-1170
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    • 2010
  • 지뢰는 민간인을 무차별적으로 죽이고 불구로 만들기 때문에 인도주의에 이의를 제기한다. 지뢰는 군인과 민간인을 구별하지 않고, 수십년동안 작동하는 무기이다. 그 결과, 대부분 지뢰 희생자는 아무 죄가 없는 남녀노소이다. 이러한 목적으로 새로운 기술의 지뢰탐지 방법과 이동로봇이 필요한다. 우리의 연구는 지뢰탐지를 위한 소형 이동로봇을 개발하는 것과 지뢰 탐지, 탐지된 지뢰를 구분하는 것이다. 이 논문에서 전자기 센서를 사용하여 지뢰를 탐지했고, TRIZ의 6단계 창의성을 이용하여 탐지된 물체가 금속인지 M14 비금속 지뢰인지를 명확하게 판별하였으며, TRIZ를 이용한 새로운 지뢰 탐지 및 판별 방법을 제안하였다.

유전 알고리즘 처리속도 향상을 위한 강화 프로세서 구조 (Enhanced Processor-Architecture for the Faster Processing of Genetic Algorithm)

  • 윤한얼;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.224-229
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    • 2005
  • 일반적으로 유전 알고리즘은 전형적인 프로세서에서 수행할 경우 매우 큰 시간 공간 복잡도를 가진다. 따라서 유전 알고리즘 처리를 위해서는 고성능$\cdot$고가격의 프로세서를 필요로 하게 된다. 또한 이것은 유전 알고리즘을 소형 이동 로봇과 같이 비교적 간단한 룰을 필요로 하는 실제 하드웨어에 적용하는데 있어 큰 장벽으로 작용한다. 이러한 문제의 해결을 위해, 본 논문에서는 유전 알고리즘의 신속한 처리를 위해 강화된 프로세서 구조를 보인다. 정렬 네트워크와 residue number system (RNS)를 이용하여 일반적인 프로세서의 구조를 유전 알고리즘의 처리에 효율적이도록 강화할 수 있다. 정렬 네트워크는 유전 알고리즘에 필수적인 해들의 품질 비교를 하드웨어적으로 처리할 수 있게 하여 수행에 요구되는 시간을 줄일 수 있다. RNS는 산술 연산의 속도를 좌우하는 bit 사이즈를 줄여 전체적인 로직의 사이즈를 줄이고, 산술 연산의 처리 속도를 빠르게 할 수 있다.

모바일 플랫폼 기반 협동로봇의 사용자 추종을 위한 초음파 센서 활용 기법 (The Technique of Human tracking using ultrasonic sensor for Human Tracking of Cooperation robot based Mobile Platform)

  • 염승호;엄수홍;이응혁
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.638-648
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    • 2020
  • 현재 지능화 된 협동로봇의 사용자 추종 방법은 비젼 시스템 기반 및 라이다를 이용한 사례가 일반적이고 성능도 우수하다. 그러나 2020년 전세계로 확산된 코로나19 사태에 폐쇄된 공간에서 의료진과 협동을 위한 로봇의 활약은 미흡한 실정이였다. 그 이유는 의료진들은 바이러스 감염 방지를 위하여 모두 방호복을 입고 있어 기존 연구된 기술로는 적용이 쉽지 않기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 초음파 센서를 송신부와 수신부로 분리하여 이를 바탕으로 사용자의 위치를 추정하고 능동적으로 모바일 플랫폼이 사람을 따라다니며 협동 할 수 있는 기법을 제안하였다. 그러나 초음파센서는 경면반사 및 수, 발신 간 통신 단락으로 인한 불규칙 오차가 발생하고, 오차를 줄이기 위해 메디안 필터 일부 개선하여 적용하였으며 협소한 공간에서 원활한 작업 수행을 위해 곡률궤적을 적용해 주행기술을 향상시켰다. 실험 결과 메디안 필터 전, 후 거리, 각도의 오차는 약 70% 감소하였으며 'S', '8'자 코스 주행을 통해 주행 안정성을 확인하였다.

하이브리드 데이터 통신 방식을 적용한 IEEE 1516.1-2000 표준의 구현 (An Implementation of IEEE 1516.1-2000 Standard with the Hybrid Data Communication Method)

  • 심준용;위성혁
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권11호
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    • pp.1094-1103
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    • 2012
  • 최근 국방 소프트웨어 산업은 다양한 무기체계 사업을 통해 모델링 및 시뮬레이션 기술을 적용한 시뮬레이션 시스템 개발을 늘리고 있으며, 특히 이기종 시뮬레이터 간 이식성 및 상호 연동성 확보를 위해서 분산 시뮬레이션 표준 프레임워크인 HLA(High Level Architecture)의 적용을 규정하고 있다. HLA는 분산 환경에서 시뮬레이터간 데이터 교환 및 순서화를 제공하기 위한 서비스를 정의하며, HLA 규칙, Federate 인터페이스 표준 그리고 객체 모델 템플릿의 주요 컴포넌트로 구성된다. RTI(Run-Time Infrastructure)는 Federate 인터페이스 표준을 구현한 소프트웨어로써 Federation 환경에 참여 중인 Federate들이 정보를 교환할 수 있도록 기능을 제공한다. RTI 기술은 워 게임, 가상 시뮬레이션, 훈련 및 무기체계 소프트웨어 연동과 같은 다양한 분야에서 사용되고 있다. 하지만 국내에서 개발된 사례가 없어 모두 외산 제품에 의존하고 있는 실정이다. 본 논문은 국내에서 개발된 IEEE1516.1-2000 표준의 RTI 구현을 소개한다. 특히, Federate 간 데이터 교환 성능을 높이기 위해서 서버-클라이언트 방식과 단대단 방식을 혼합한 하이브리드 데이터 통신 방식의 적용 방법을 기술하고, 상용 RTI와 데이터 처리율 및 네트워크 지연 시간의 비교를 통해 성능이 개선되었음을 보인다.