• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.213-225
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• 2013

본 논문에서는 단일 카메라와 2개의 모터를 이용하는 볼-플레이트 로봇제어장치를 설계하는 방법과 제어 오차를 줄이는 방법을 제안한다. 볼-플레이트 시스템을 설계하기 위해서는 볼의 상태 파악과 플레이트의 균형 유지가 필요하다. 볼의 상태는 캠시프트 알고리즘을 이용하여 추적하고 칼만필터로 공의 위치 오차를 보정한다. 플레이트 균형은 두 개의 모터를 움직여 제어하는데 측정 오차가 적은 DC모터를 사용하였다. 플레이트의 표면적 상태나 공의 위치 추적오류 등을 인하여 작은 오차가 여전히 남아있다. 이러한 오차는 점점 쌓이게 되며 결국은 볼의 균형유지를 방해하게 된다. 이를 해결하기 위해 적분기를 추가한 제어기를 제안한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.329-334
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• 2011

본 논문은 실내형 이동로봇에 적용하기 위한 위치인식과 장애물 추적 방법을 제안한다. 제안된 방법을 구현하기 위해 레이저 스캐너가 사용되었으며 로봇이 운행되는 공간의 지도정보를 미리 알고 있다고 가정한다. 레이저 스캐너의 측정치를 지도정보와 매칭해가며 Sequential Monte Carlo (SMC)방법을 이용하여 로봇의 위치를 파악하고 파악된 위치에서 주변 장애물의 위치를 인식하고 다중 물체 추적 알고리즘을 이용함으로써 장애물과의 충돌 위험성 등을 미리 파악할 수 있다. 마지막으로, 본 논문에서 제안한 방법을 실험을 통해 검증한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권4호
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• pp.34-40
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• 2008

본 논문에서는 손 모양 인식을 이용한 비전기반의 모바일 로봇제어 시스템을 제안한다. 손 모양을 인식하기 위해서는 움직이는 카메라로부터 정확한 손의 경계선을 추출하고 추적하는 것이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 초기 윤곽선 위치 및 경계에 강건하고, 빠른 물체를 정확히 추적할 수 있는 mean shift를 이용한 활성 윤곽선 모델(ACM) 추적 방법을 개발하였다. 제안된 시스템은 손 검출기, 손 추적기, 손 모양 인식기, 로봇 제어기 4가지 모듈로 구성된다. 손 검출기는 영상에서 피부색 영역으로 정확한 모양을 손으로 추출한 이후 활성 윤곽선 모델(ACM) 과 mean shift를 사용하여 손 영역을 정확히 추적한다. 마지막으로 Hue 모멘트에 이용하여 손의 형태를 인식한다. 제안된 시스템의 적합성을 평가하기 위하여 2족 보행로봇 RCB-1에서 실험이 수행되었다. 실험 결과는 제안된 시스템의 효율성을 증명하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.909-914
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• 2024

본 연구에서는 로봇 비전용 영상 인식을 비롯한 다양한 AI 분야에서 널리 활용되는 전이학습에 대한 정량적 평가를 제시하였다. 전이학습을 적용한 연구 결과에 대한 정량적, 정성적 분석은 제시되나, 전이학습 자체에 대해서는 논의되지 않는다. 따라서 본 연구에서는 전이학습 자체에 대한 정량적 평가를 숫자 손글씨 데이터베이스인 MNIST를 기반으로 제안한다. 기준 네트워크를 대상으로 전이학습 동결층의 깊이 및 전이학습 데이터와 사전 학습 데이터의 비율에 따른 정확도 변화를 추적하였다. 이를 통해 첫번째 레이어까지 동결할 때 전이학습 데이터의 비율이 3% 이상일 경우, 90% 이상의 정확도를 안정적으로 유지할 수 있음이 확인되었다. 본 연구의 전이학습 정량 평가 방법은 향후 네트워크 구조와 데이터의 종류에 따라 최적화된 전이학습을 구현하는데 활용 가능하며, 다양한 환경에서 로봇 비전 및 이미지 분석 AI의 활용 범위를 확대할 것이다.

• 센서학회지
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• 제27권4호
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• pp.216-220
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• 2018

In this paper, we present visual sensing techniques that can be used to teach a robot using a laser pointer. The light spot of an off-the-shelf laser pointer is detected and its movement is tracked on consecutive images of a camera. The three-dimensional position of the spot is calculated using stereo cameras. The light spot on the image is detected based on its color, brightness, and shape. The detection results in a binary image, and morphological processing steps are performed on the image to refine the detection. The movement of the laser spot is measured using two methods. The first is a simple method of specifying the region of interest (ROI) centered at the current location of the light spot and finding the spot within the ROI on the next image. It is assumed that the movement of the spot is not large on two consecutive images. The second method is using a Kalman filter, which has been widely employed in trajectory estimation problems. In our simulation study of various cases, Kalman filtering shows better results mostly. However, there is a problem of fitting the system model of the filter to the pattern of the spot movement.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.279-285
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• 2016

본 논문에서는 전기구동방식 궤도차량로봇의 플랫폼을 제안한다. 궤도형 이동로봇은 사람의 접근이 어려운 험지나 장비를 운반하는 등의 목적으로 군사목적, 탐사목적, 재해재난, 농업분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 주행 안정각, 측면 전복각 등의 설계조건을 반영하여 전기구동 궤도차량로봇을 설계하였다. 궤도차량로봇을 제작하고 구동시스템 제어기를 제작하였다. 제작한 궤도차량로봇을 $15^{\circ}$ 경사의 실내와 $40^{\circ}$ 경사의 실외 주행 실험을 실시하였다. 실험을 통하여 개발한 전기구동방식 궤도차량로봇의 주행이 가능함을 확인하였다.

• 대한전기학회논문지
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• 제38권12호
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• pp.1007-1013
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• 1989

This paper describes the procedure of kinmatic design of a quadruped walking machine which has better mobility and higher energy efficiency than the wheeled or tracked vehicles on the rough terrain. Specifically, this paper puts much emphasis on the procedure and its rationality of the design of the leg which is the key mechanical element of the walking robot. And it shows the appropriateness of the selected mechanism and the design method through the walking experiment of the prototype machine built upon the resulted design. The pantograph mechanisms are proved to be acceptable as the leg of the walking machine from the experiment even though it is indicated that the walking speed and the body deflection should be improved further. This paper also describes the problems of the realization of the gait the frictional effects along with their causes in the walking experiment.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.254-258
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• 1996

In this paper, we proposed realtime visual tracking system of moving object for 2D target using extended Kalman Filter Algorithm. A targeting marker are recongnized in each image frame and positions of targer object in each frame from a CCD camera while te targeting marker is attached to the tip of the SCARA robot hand. After the detection of a target coming into any position of the field-of-view, the target is tracked and always made to be located at the center of target window. Then, we can track the moving object which moved in inter-frames. The experimental results show the effectiveness of the Kalman filter algorithm for realtime tracking and estimated state value of filter, predicting the position of moving object to minimize an image processing area, and by reducing the effect by quantization noise of image

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.40-47
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• 2010

This paper presents a simultaneous localization and mapping (SLAM) of an indoor hallway environment using Rao-Blackwellized particle filter (RBPF) along with a line segment as a landmark. Based on the fact that fluent line features can be extracted around the ceiling and side walls of hallway using vision sensor, a horizontal line segment is extracted from an edge image using Hough transform and is also tracked continuously by an optical flow method. A successive observation of a line segment gives initial state of the line in 3D space. For data association, registered feature and observed feature are matched in image space through a degree of overlap, an orientation of line, and a distance between two lines. Experiments show that a compact environmental map can be constructed with small number of horizontal line features in real-time.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제9권1호
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• pp.43-57
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• 2022

One of the instances which demand structural engineer's greatest attention and upgradation is the changing live load requirement in bridge design code. The challenge increases in developing countries as the pace of infrastructural growth is being catered by the respective country codes with bigger and heavier vehicles to be considered in the design. This paper presents the case study of India where Indian Roads Congress (IRC) codes in its revised version from 2014 to 2017 introduced massive Special vehicle (SV) around 40 m long and weighing 3850 kN to be considered in the design of road bridges. The code does not specify the minimum distance between successive special vehicles unlike other loading classes and hence the consequences of it form the motivation for this study. The effect of SV in comparison with Class 70R, Class AA, Class A, and Class B loading is studied based on the maximum bending moment with moving load applied in Autodesk Robot Structural Analysis. The spans considered in the analysis varied from 10 m to 1991 m corresponding to the span of Akashi Kaikyo Bridge (longest bridge span in the world). A total of 182 analyses for 7 types of vehicles (class B, class A, class 70R tracked, class 70R wheeled, class AA tracked, AA wheeled, and Special vehicle) on 26 different span lengths is carried out. The span corresponding to other vehicles which would equal the bending moment of a single SV is presented along with a comparison relative to Standard Uniformly Distributed Load. Further, the results are presented by introducing a new parameter named Intensity Factor which is proven to relate the effect of axle spacing of vehicle on the normalized bending moment developed.