Kim, Jeong Hun;Seo, Han Sol;Lee, Jae Woong;Lee, Jung Won;Kwon, Oh Byung
Asia Pacific Journal of Business Review
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제1권2호
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pp.63-88
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2017
With the advent of new frontiers in robotics, the spectrum of robot research area has widened in many fields and applications. Other than conventional robot research, many technologies such as smart devices, drones, healthcare robots, and soft robots are emerging as promising applications. Due to the research complexity of this topic, this research requires international collaboration and should be fertilized by R&D policies. This paper aims to propose a method to perform a cross-national analysis of robot research with unstructured data such as papers in the proceedings of an international conference. Text analytics are applied to extract research issues and applications in an automatic manner.
As increasing gastrointestinal pathologies, general and thoracic surgeries using circular staplers have been dramatically increased. Because of convenience for surgical procedure, recently, various circular staplers for anastomosis have been used widely. Since the circular staplers conventional have used the displacement control method, however, the anastomosis could have various biomechanical conditions. To do that, biomechanical system of gastrointestinal soft tissue should be examined to control the anastomotic condition. In this study, a new intelligent robot used in circular anastomosis. The intelligent robot driven by a stepper motor and controlled by a digital signal processor.
For safe last-mile autonomous robot delivery services in complex environments, rapid and accurate collision prediction and detection is vital. This study proposes a suitable neural network model that relies on multiple navigation sensors. A light detection and ranging technique is used to measure the relative distances to potential collision obstacles along the robot's path of motion, and an accelerometer is used to detect impacts. The proposed method tightly couples relative distance and acceleration time-series data in a complementary fashion to minimize errors. A long short-term memory, fully connected layer, and SoftMax function are integrated to train and classify the rapidly changing collision countermeasure state during robot motion. Simulation results show that the proposed method effectively performs collision prediction and detection for various obstacles.
Soft robots are promising devices for applications in drug delivery, sensing, and manufacturing. Traditional hard robotics are manufactured with rigid materials and their degrees of motion are constrained by the orientation of the joints. In contrast to rigid counterpart, soft robotics, employing soft and stretchable materials that easily deforms in shape, can realize complex motions (i.e., locomotion, swimming, and grappling) with a simple structure, and easily adapt to dynamic environment. Among them, the magnetic actuators exhibit unique characteristics such as rapid and accurate motion control, biocompatibility, and facile remote controllability, which make them promising candidates for the next-generation soft robots. Especially, the magnetic actuators instantly response to the stimuli, and show no-hysteresis during the recovery process, essential for continuous motion control. Here, we present the state-of-the-art fabrication process of magnetically controllable nano-/micro-composites, magnetically aligning process of the composites, and 1-dimensional/multi-dimensional multimodal motion control for the nextgeneration soft actuators.
Inspired by small insects, which perform rapid and stable locomotion based on body softness and tripod gait, various milli-scale six-legged crawling robots were developed to move rapidly in harsh environment. In particular, cockroach's leg compliance was resembled to enhance the locomotion performance of the crawling robots. In this paper, we investigated the effects of changing leg compliance for the locomotion performance of the small light weight legged crawling robot under various payload condition. First, we developed robust milli-scale six-leg crawling robot which actuated by one motor and fabricated in SCM method with light and soft material. Using this robot platform, we measured the running velocity of the robot depending on the leg stiffness and payload. In result, there was optimal range of the leg stiffness enhancing the locomotion ability at each payload condition in the experiment. It suggests that the performance of the crawling robot can be improved by adjusting stiffness of the legs in given payload condition.
로봇이 지능적이고 합리적으로 임무를 수행하기 위해서는 다양한 솜씨(skill)가 필요하다. 우리는 솜씨를 생성하기 위해 우선 행동유발성(affordance)을 학습한다. 행동유발성은 행동을 유발하게 하는 물체 또는 환경의 성질로써 솜씨를 생성하는데 유용하게 사용될 수 있다. 로봇이 수행하는 대부분의 임무는 순차적이고 목표 지향적인 행동을 필요로 한다. 그러나 행동유발성만을 이용하여 이러한 임무를 수행하는 것은 쉽지 않다. 이를 위해 우리는 행동유발성과 목표 지향적 요소를 반영하기 위한 소프트 행동동기 스위치(soft behavioral motivation switch)를 이용하여 솜씨를 생성한다. 솜씨는 현재 인지된 정보와 목표 지향적 요소를 결합하여 행동동기를 생성한다. 여기서 행동동기는 목표 지향적인 행동을 활성화시키기 위한 내부 상태를 말한다. 또한, 로봇은 임무 수행을 위해 순차적인 행동 선택을 필요로 한다. 우리는 목표 지향적이고 순차적인 행동 선택이 가능하도록 솜씨를 이용하여 솜씨 네트워크(skill network)를 생성한다. 로봇은 솜씨 네트워크를 이용하여 목표 지향적이고 순차적인 행동을 선택할 수 있다. 본 논문에서는 베이지안 네트워크를 이용한 행동유발성 모델링 및 학습 방법, 행동유발성과 소프트 행동동기 스위치를 이용한 솜씨 및 솜씨 네트워크 생성 방법, 마지막으로 솜씨 네트워크를 이용한 목표 지향적 행동 선택 방법을 제안한다. 우리의 방법을 증명하기 위해 제니보(애완 로봇)를 이용한 교시 기반 학습 방법을 통해 "물체 찾기", "물체에 접근하기", "물체의 냄새 맡기", 그리고 "물체를 발로 차기" 행동유발성들을 학습하였다. 또한, 이들을 이용하여 솜씨 및 솜씨 네트워크를 생성하여 제니보에 적용하고 실험하였다.
Smart materials capable of changing their characteristics in response to stimuli such as light, heat, pH, and electric and magnetic fields are promising for application to flexible electronics, soft robotics, and biomedicine. Compared with conventional rigid materials, these materials are typically composed of soft materials that improve the biocompatibility and allow for large and dynamic deformations in response to external environmental stimuli. Among them, smart magnetic materials are attracting immense attention owing to their fast response, remote actuation, and wide penetration range under various conditions. In this review, we report the material design and fabrication of smart magnetic materials. Furthermore, we focus on recent advances in their typical applications, namely, soft magnetic actuators, sensors for self-assembly, object manipulation, shape transformation, multimodal robot actuation, and tactile sensing.
지능 제어, 통신, 컴퓨터 및 센서 기술, 영상 처리, 메카트로닉스 등과 같은 다양한 분야에서 로봇 축구 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중 전략 연구는 대부분 공격 전략 연구에 치중하고 있으며, 점차 지능적인 공격 전략을 구현하는 방향으로 흘러가고 있다. 이에 따라 과거의 단순한 수비 전략으로는 완전한 수비가 불가능하게 되었다. 따라서, 지능적인 공격을 효율적으로 수비할 수 있는 수비 전략이 필요하며, 효율적인 수비를 위하여 공격자 로봇의 의도 추출이 필요하다. 본 논문에서는, 퍼지 최대 최소 신경망을 이용한 축구 로봇의 공격 의도 추출기를 설계하였다. 첫째로 축구 로봇 시스템에서의 의도를 정의하고 의도 추출에 대하여 설명한다. 다음으로 설계한 퍼지 최대 최소 신경망을 이용하여 설계한 축구 로봇의 의도 추출기에 대하여 설명한다. 퍼지 최대 최소 신경망은 패턴분류 방법 중의 하나로 온라인 적용, 짧은 학습 시간, 소프트 결정(soft decision) 등의 많은 장점을 갖고 있다. 따라서, 다이나믹한 환경을 가진 축구 로봇 시스템의 의도 추출에 적합하다. 이 의도 추출기는 상대 팀 로봇이 공격시 어떠한 상황에서 어떠한 행동을 할 것인가를 미리 알아내어 수비 시 이용할 수 있도록 하며, 학습을 통하여 의도 추출을 함으로써 상대 팀 경기를 보고 팀의 전략을 파악하는 전략 분석기로도 사용이 가능하다. 자체 제작한 3대3 로봇 축구 시뮬레이터를 이용하여 시뮬레이션을 하였으며, 학습을 함에 따라서 의도 추출률이 증가함을 확인할 수 있었다.
Personal Robot System in developing, have a module architecture, each module are connected through heterogeneors network systems like Ethernet, WLAN (802.11), IEEE1394 (Firewire), Bluetooth, USB, CAN, or RS-232C. In developing personal robot system we think that the key of robot performance is interoperability among modules. Each network protocol are well connected in the view of network system for the interoperability. So we make a bridging architecture that can routing, converting, transporting data packets with matcing each network's properties. Furthermore we suggest a advanced design scheme for realtime / non-realtime and control signal (short, requiring hard-realtime) / multimedia data (large, requiring soft-realtime). By some application systems, we could test performance, interoperability and stability. In this paper, we show our design concept, middleware architecture, and some applications systems using this middleware.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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