• 로봇학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.93-98
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• 2023

In this paper, the development of an autonomous electric vehicle for logistics with a robotic arm is introduced. The manual driving electric vehicle was converted into an electric vehicle platform capable of autonomous driving. For autonomous driving, an encoder is installed on the driving wheels, and an electronic power steering system is applied for automatic steering. The electric vehicle is equipped with a lidar sensor, a depth camera, and an ultrasonic sensor to recognize the surrounding environment, create a map, and recognize the vehicle location. The odometry was calculated using the bicycle motion model, and the map was created using the SLAM algorithm. To estimate the location of the platform based on the generated map, AMCL algorithm using Lidar was applied. A user interface was developed to create and modify a waypoint in order to move a predetermined place according to the logistics process. An A-star-based global path was generated to move to the destination, and a DWA-based local path was generated to trace the global path. The autonomous electric vehicle developed in this paper was tested and its utility was verified in a warehouse.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.343-347
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• 2020

본 논문에서는 수중에서의 물체위치추적 소프트웨어와 수중선저 입체지도 생성 소프트웨어를 개발하였다. 선저청소로봇을 위한 소프트웨어로써 선저 청소로봇의 위치를 추적하고 음파통신의 음영지역을 발견함으로써 센서의 정위 구현을 목표로 하였다. 수중에서 로봇의 위치를 추적하기 위하여 개발된 소프트웨어는 수중의 초음파통신에 변수로 작용하는 파도의 고저와 세기를 적용하였다. 선(lines)들을 이용하여 그려진 선박의 도면을 스캔하여 OpenGL을 이용하여 입체지도를 형성하는 소프트웨어를 개발하였다. 이는 청소로봇이 비가시적인 수중 선저에서의 위치파악이 용이하며, 선저의 굴곡으로 인한 초음파통신 음영지역을 쉽게 발견함으로써 그에 따른 센서의 정위를 구현하여 원활한 통신 상태를 유지하는데 활용될 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권3호
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• pp.97-107
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• 2017

자동문에 있어서 적외선과 마이크로파 센서는 물체인식 입력신호를 통해 모터 개폐동작 제어를 담당하는 핵심부품으로 많이 사용하고 있다. 적외선과 마이크로파 기반의 센서를 자동문에 적용한 기존 시스템 경우, 대부분 건물외부로 노출하여 설치하기 때문에 태양의 적외선 또는 가시광선에 의해 오동작이 발생하게 된다. 또한 실내 외의 온도 차로 인한 환경변화는 물체인식 검출신호에 잡음을 일으키는 원인이 되기도 한다. 이러한 문제점과 더불어 빠르게 이동하는 물체를 감지센서가 검출영역에 대한 처리속도를 따라가지 못하는 하드웨어 결함이 감지 사각지대를 만들게 된다. 이는 자동문을 이용하는 통행자의 안전문제에 직접적인 영향을 주고 있기 때문에 빠른 개선방안이 필요한 시점이다. 본 논문은 기존의 감지센서 외에 초음파 센서를 추가 설치하여 검출영역을 개선하기 위한 실험을 진행하였다. 초음파 신호의 검출특성과 장점을 자동문에 적용하여 빠르게 이동하는 물체의 접근경로와 고정 장애물의 위치영역을 정확하고 신속하게 처리하는 연산회로와 검출 알고리즘을 구현하였다. 이를 통해 초음파 센서를 적용한 자동문이 사각지대를 감지하는 검출영역에서 성능개선으로 이어지는 결과를 현장실험을 통해서 확인하고 개선방안을 제안하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.341-348
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• 2013

A location estimation algorithm based on the sea-surface beacon is proposed in this paper. The beacon is utilized to provide ultrasonic signals to the underwater vehicles around the beacon to estimate precise position of underwater vehicles (ROV, AUV, Diver robot), which is named as USBL (Ultra Short Baseline) system. It utilizes GPS and INS data for estimating its position and adopts DWT (Discrete Wavelet Transform) de-noising filter and UKF (Unscented KALMAN Filter) elaborating the position estimation. The beacon system aims at estimating the precise position of underwater vehicle by using USBL to receive the tracking signals. The most important one for the precise position estimation of underwater vehicle is estimating the position of the beacon system precisely. Since the beacon is on the sea-waves, the received GPS signals are noisy and unstable most of times. Therefore, the INS data (gyroscope sensor, accelerometer, magnetic compass) are obtained at the beacon on the sea-surface to compensate for the inaccuracy of the GPS data. The noises in the acceleration data from INS data are reduced by using DWT de-noising filter in this research. Finally the UKF localization system is proposed in this paper and the system performance is verified by real experiments.

• 한국정밀공학회지
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• 제8권4호
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• pp.118-125
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• 1991

Acoustic microscopy has attracted much interest recently as potential nondestructive evaluation technique for detecting and sizing defects of surface and sub-surface. Also acoustic emission testing method has been developed for detecting microcracks which is more than 30${\mu}m$ in length quantitatively on ceramics. In the present paper, acoustic emission during the four point bending test in hot-pressed sintered $Si_3N_4$ specimen which was stressed by thermal shock, has been measured by high sensitive sensing system. The surface and sub-surface cracks were detected by scanning acoustic micrscope of 800 MHz and conventional ultrasonic testing in C-scope image. The purpose was to investigate the location and size of cracks by SAM and AE technique, whose experimental data demonstrate good for detecting microcracks.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.127-133
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• 1991

Acoustic microscopy has attracted much intrest recently as potential mondestructive evalution technique for detecting and sizing defects of surface and sub-surface. Also acoustic emission testing method has been developed for detecting microcracks which is more than 30 umm in length quintitatively on ceramics material. In the present paper, acoustic emission during the four point bending test in hot-pressed sintered Si$\_$3/N$\_$4/ specimen which was stressed bythermal shock has been measured by high sensitive sensing system. The surface and sub-surface cracks were detected by scanning acoustic microscope of 800 MHz and conventional ultrasonic testing in C-scope image. The purpose was to investigate the location and size of cracks by SAM and AE technique, whose experimental datas demontrates good agreement for detecting microcracks.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.103-106
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• 2004

Impact location monitoring is one of the major concerns of the smart health monitoring. For this application, multipoint ultrasonic sensors are to be employed. In this study, a multiplexed FBG sensor system with wide dynamic range was proposed and stabilization controlling system was also developed for the maintenance of maximum sensitivity of sensors. For the intensity demodulation system of FBG sensors, Fabry-Perot tunable filter(FP-TF) with 23.8nm FSR(free spectral range) was used, which behaves as two separate filters between $1530 \~ 1560$ nm range. Two FBG sensors were attached on the bottom side of the graphite/epoxy composite beam specimen, and low velocity impact tests were performed to detect the one-dimensional impact locations. Impact locations were calculated by the arrival time differences of the impact longitudinal waves acquired by the two FBGs. As a result, multiplexed in-line FBG sensors could detect the moment of impact precisely and found the impact locations with the average error of 1.32mm.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.166-173
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• 2014

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반 레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간 해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된 유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및 시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제6권4호
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• pp.68-72
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• 2002

For the evaluation of a flaw in a welded stainless steel by the Time of Flight Diffraction(TOFD) Method, we have made the reference specimen for experimentation. As a result, we could analyze a specific character and the inner state of the structure in a welded stainless steel and we came to the conclusion as followed. (1) For analyze the structure state of a section in a welded stainless steel through the optical microscope, we could have analyzed the generated shape and the location of a flaw and the inner parts of the structure state through the microscope of eighty magnification and two hundred magnification about the soundness, the heat affected zone(HAZ) and the welded part. (2) Through the comparison with the shape and the size of a flaw in the welded part about the conventional ultrasonic test and the TOFD Method, we could make an observation the special character of the TOFD Method and principles. (3) We analyzed and collected the merit of the TOFD Method on the basis of the experimental result by the shape and the size of a flaw in the inner welded parts. So, we made up a base that we could use as a basic data for a similar flaw like that. Through the study as mentioned above, we could make an observation the flaw detective method and principles used in the TOFD Method.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.37-42
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• 2004

본 논문에서는 실시간 충격위치 검출이 가능한 FBG 센서 시스템의 개발에 관하여 설명하였다. 충격위치 검출을 위해서는 동시 다정 신호취득이 가능한 초음파 센서 시스템이 요구된다. 본 연구에서는 23.80nm의 투과파장 간격을 갖는 가변 패브리-페로 복조화 장치를 사용하여 파장분할 다중화가 가능한 FBG 고주파 진동 센서시스템에 적용하였다. 또한 외부의 준정적 환경변화에 대해 FBG 센서의 민감도를 일정하게 유지시키기 위한 민감도 안정화 장치를 사용하였다. 저속충격 실험을 위한 알루미늄보 시편의 아랫면에는 두개의 FBG 센서를 부착하였으며 시편 표면의 세 지점에 대해 1 차원 충격위치 검출을 시도하였다. 실험결과 FBG 센서를 이용하여 저속충격 시점을 정확히 감지할 수 있었으며, 평균 오차 0.58mm 로 충격위치를 검출할 수 있음을 확인하였다.