• 센서학회지
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• 제32권5호
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• pp.300-306
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• 2023

A hull-cleaning robot sticks to the surface of a vessel and moves for efficient cleaning. Precise path planning and tracking using the current position is crucial. Many robots rely on the INS algorithm, but errors accumulate. To fix this, GPS, sonar, and USBL are used, though with limitations. Selecting suitable sensors for the surface operation and accurate positioning algorithm are vital. In this study, we developed a robot position estimation algorithm using the structure of a ship. Problems that arise when expanding the 2D position estimation algorithm used in existing wall structures to 3D were evaluated and methods for solving them were proposed. In addition, we aimed to improve performance by deriving singularities that exist in the robot path and proposing an error correction algorithm based on the singularities.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.344-349
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• 2017

최근 전 세계적으로 고층건물의 외벽청소, 대형 구조물의 벽면검사, 조선에서의 벽면 용접 등 다양한 용도의 벽면이동 로봇들이 개발되고 있다. 기존에 개발된 벽면이동 로봇 중 바퀴형 이동로봇은 요철이 있는 벽면을 이동할 수 없다는 단점이 있으며 보행형 이동로봇은 복잡한 링크구조로 인해 많은 액추에이터가 필요로 하고, 더불어 제어가 복잡해지며 내구성의 문제가 발생한다. 또한 로봇의 무게가 무겁다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 간단한 구조를 가진 새로운 벽면이동 로봇을 제시한다. 본 논문의 벽면이동 로봇은 단 한 쌍의 축과 액추에이터를 이용하여 고릴라의 보행방식을 모사하여 이동하며, 진공펌프와 흡착패드를 이용하여 벽면에 진공 흡착한다. 본 논문에서 개발한 로봇의 구성요소로는 이동을 위한 DC모터, 흡착을 위한 진공펌프, 제어를 위한 마이크로 컨트롤러, 기타 동력전달과 형체 유지를 위한 축과 프레임이 있다. 로봇의 성능은 수직 및 수평에서 실험적으로 검증하였다. 본 논문에서 개발한 벽면이동 로봇을 기반으로 다양한 장치를 탑재한 산업현장, 재난재해 현장에서 다양한 기능을 수행하는 로봇의 개발이 가능할 것이라 전망한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.445-452
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• 2012

With the increasing number of high-rise and large-scale buildings, modern buildings are becoming intelligent, and are incurring high construction costs and requiring careful maintenance. Maintenance works for high-rise buildings significantly depend on human labor, unlike other construction processes that are gradually being automated. The resulting accidents may produce very high social and economic losses. To address this problem, herein, this paper proposes robotic building maintenance system using multi-robot concept, in specific, cleaning a building facade which is directly subjected to minimize human labor; that improves the process efficiency and economic feasibility. The sensor for detecting contamination of building's outer-wall glass is proposed; Kalman filter was used for estimating robots' status with the contamination of the window glass. Task allocation of the sensor based multi-robots for an effective way of task execution is introduced and the feasibility was verified through the simulations.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.383-389
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• 2016

본 논문은 선박의 외벽 청소를 위하여 영상기반의 용접부 인식기능을 탑재한 선체 블라시팅 로봇을 제시하였다. 본 로봇제작의 목표로서 선체 청소로봇의 설계 및 제작과정과 영상을 이용한 용접 비드 인식에 따른 성능 결과를 제시하였다. 그리고, 로봇제작에 따른 메카니즘과 로봇시스템의 제어기 제작 과정과 수직상승 메카니즘, 영상 시스템, 원격제어 기능을 갖는 선체 청소 특성에 대해서 기술하였다. 이러한 선체 청소로봇은 선박이 정박하는 동안에 청소를 수행하게 되므로 재도킹을 할 필요가 없는 장점이 있다. 따라서, 개발된 청소작업은 시간과 비용을 절감할 수 있고, 선체의 수직벽면의 주행이 가능하므로 부유물질 등을 수집할 수 있는 필러장치를 장착하고 있다. 개발된 로봇시스템의 동작 및 통신 성능테스트 결과를 통하여 성능평가 결과를 제시하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.452-455
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• 2017

본 연구회는 최근 고층빌딩의 수가 증가함에 따라 이에 요구되는 외부벽면 청소방법에 대해 관심을 가지게 되었다. 이러한 부분을 청소하게 될 때 사람이 곤돌라를 이용하여 위험한 수작업을 이용하는데 있어서 매년 사고가 일어난다. 이를 통해 수직 구조물에서 작업을 할 때 사람이 위험하게 수작업을 하지 않고 간단한 조작으로 로봇을 조종하며 손쉬운 작업을 할 수 있도록 하는 것을 주된 목표로 정하였다. 고도가 높아질수록 바람의 세기가 증가함에 있어서 외부의 저항을 견뎌내면서 수직구조물에 부착하는 메카니즘을 개념을 적용하였고, 기존 4족 보행로봇을 기반으로 한 다리 끝 부분에 추가 부착장치를 장착하여 사용자의 컨트롤에 따라 유리에 탈부착 가능한 기능을 가진 로봇을 개발 결과를 제시 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.815-820
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• 2013

고층 건물 외벽의 유지보수작업은 매우 위험하며 건설부분 산업재해에서 추락이 상당부분을 차지하고 있다. 국내에서 수행되는 고층 건물 외벽의 유지보수작업은 재래식 로프와 곤돌라를 이용한 방법이 대부분이며, 이는 잦은 안전사고의 발생과 생산성 저하의 원인이 된다. 특히 비정형 형태의 고층 건물이 증가함에 따라 외벽 유지보수작업의 안전사고율이 매년 증가하고 있으며 사고의 상당부분이 사망으로 이어지고 있다. 이와 같은 산업재해와 숙련공의 노령화는 향후 건설인력수급의 불균형을 초래할 것으로 예상된다. 이에 대한 해결책으로 건설 산업의 자동화가 필수적이다. 고층 건물 외벽 유지보수의 자동화는 산업재해의 감소와 비용의 절감을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 빌트-인 가이드 방식의 로봇시스템에 탑재되어 청소를 수행할 수 있는 자동화 기구를 기안하고 상용화를 위한 연구를 수행하였다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제52권2호
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• pp.85-92
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• 2003

In this paper, we propose a method to evaluate performances of mobile personal robots. A set of performance measures is proposed and the corresponding evaluation methods are developed. Different from industrial manipulators, personal robots need to be evaluated with its mobility, navigation, task and intelligent performance in environments where human beings exist. The proposed performance measures are composed of measures for mobility including vibration, repeatability, path accuracy and so on, as well as measures for navigation performance including wall following, overcoming doorsill, obstacle avoidance and localization. But task and intelligent behavior performances such as cleaning capability and high-level decision-making are not considered in this paper. To measure the proposed performances through a series of tests, we designed a test environment and developed measurement systems including a 3D Laser tracking system, a vision monitoring system and a vibration measurement system. We measured the proposed performances with a mobile robot to show the result as an example. The developed systems, which are installed at Korea Agency for Technology and Standards, are going to be used for many robot companies in Korea.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.259-260
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• 2007

본 논문은 건물 외면의 유리창 청소로봇에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 청소 시스템을 갖춘 로봇을 사람이 닦기 힘들거나 위험한 고층건물이나 아파트 둥의 실외 유리창에 흡착시켜 청소로봇을 이용하여 실외 유리창을 자동으로 닦을 수 있게 하는 건물 외면의 유리창 청소로봇에 관한 것이다. 진공펌프를 사용하여 유리창에 안정적으로 흡착할 수 있도록 하였고, 블루투스를 이용하여 무선 조종이 가능하도록 하여 사용자가 원거리에서 로봇의 청소를 제어할 수 있도록 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2827-2830
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• 2002

본 논문에서는 청소로봇이 두 점간에 이동할 때 벽면을 안전하게 추적하는 방법과 두 점간의 이동 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안한 방법은 각각의 적외선 센서에 다른 가중치 벡터를 부여하여 장애물이나 벽면에 대한 정보를 이용하게 된다. 청소로봇은 벽면정보를 이용하여 벽면 주행하게 했다. 그리고 두 점검간의 이동알고리즘으로 이동 할 경우에 벽면 추적 방법과 각도 오차 값과 거리의 error값이 오차가 0이 되도록 두 점간의 이동 알고리즘의 수식의 대수적인 합으로 안전하게 벽면을 주행하였다. Visual C++기반에서 시뮬레이션 한 결과 안전하게 벽면을 추적하고 벽면을 따라 주행하는 벽면주행 알고리즘을 제안하였다.

• 한국보육지원학회지
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• 제8권1호
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• pp.85-107
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• 2012

본 연구는 만화영화 <월-이(Wall-E)>의 의미를 분석하여 유아교육에 대한 시사점을 도출하고자 하였다. 분석방법은 Wolcott(1994)의 개념에 근거한 질적 자료 분석 방법 중 해석적 분석 모형을 사용하여 다음과 같은 연구결과를 도출하였다. 첫째, 지구는 오염되고 파괴되어 버려진 땅으로 나온다. 액시엄은 지구를 파괴한 주체인 나태한 사람들의 안식처로, 선장실은 각성과 변화의 실마리를 얻는 공간이 된다. 둘째, 시간이 지남에 따라 액시엄은 귀환도구로 역할을 하며, 지구는 고향, 터전으로 인식되어 인간이 돌아왔을 때는 희망의 땅이 된다. 셋째, 캐릭터 중 <월-이>는 변화의 주체가 되어 자신뿐 아니라 인간들까지도 변화시킨다. 인간의 욕심은 지구에서의 생태적인 삶을 파괴하였다. 그러나 사람들과 서로 관계 맺고, 지구를 살리는 노력을 한다면 인류를 지속가능한 발전으로 이끌 수 있다. 본 영화를 분석한 결과 생태적 미디어가 가지는 특성인 자연친화 및 예찬, 자연파괴 및 현대문명 비판, 생명의 존엄성, 생태의식 함양, 공존, 공생, 상생의 원리 등의 요소들을 발견할 수 있었고, 유아들의 생명에 대한 감수성을 기르는 데 도움이 될 것으로 기대한다.