• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.215-220
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• 2005

Nowadays, various speech processing systems are being introduced in the fields of robotics. However, real-time processing and high performances are required to properly implement speech processing system for the autonomous robots. Achieving these goals requires advanced hardware techniques including intelligent software algorithms. For example, we need nonlinear amplifier boards which are able to adjust the compression radio (CR) via computer programming. And the necessity for noise reduction, double-buffering on EPLD (Erasable programmable logic device), simultaneous multi-channel AD conversion, distant sound localization will be explained in this paper. These ideas can be used to improve distant and omni-directional speech recognition. This speech processing system, based on embedded Linux system, is supposed to be mounted on the new home service robot, which is being developed at KIST (Korea Institute of Science and Technology)

• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권3호
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• pp.163-170
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• 2007

이동차량 혹은 이동로봇의 자율 주행에 있어서 주변 환경의 인식을 통하여 산출되는 자기위치확인은 가장 핵심적인 요소이다. 일반적으로 GPS나 INS를 통합하여 이동차량 혹은 이동로봇에 장착된 카메라의 위치와 방향을 얻을 수 있지만, 이 경우 정확한 자기위치인식을 위해서는 충분한 지상 기준점을 이용해야만 한다. 본 연구에서는 기존의 호모그래피 방법이 2차원 특징점의 상관관계를 이용하는 것과는 다르게 GPS와 INS 입력값을 이용하여 이전 시점 영상과 중첩된 3차원 모델로부터 얻어진 3차원 좌표를 투영 변환함으로써 예측한 위치와 현재 시점 영상으로부터 KLT 추적방법을 사용하여 산출된 대응 특징점의 위치 사이의 관계로부터 카메라의 위치와 방향을 산출하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법의 성능을 평가하기 위해 무선으로 운행되는 간이실험장치 내에 CCD카메라, GPS, INS 등을 장착하였으며, 영상은 15Hz의 프레임율로 획득한 비디오시퀀스를 사용하여 실시간으로 카메라 위치와 방향을 산출하는 실험을 수행하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2033-2038
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• 2003

This paper describes an integrated navigation strategy for the autonomous service robot PSR. The PSR is under development at the KIST for service tasks in indoor public environments. The PSR is a multi-functional mobile-manipulator typed agent, which works in daily life. Major advantages of proposed navigation are as follows: 1) Structured control architecture for a systematic integration of various software modules. A Petri net based configuration design enables stable control flow of a robot. 2) A range sensor based generalized scheme of navigation. Any range sensor can be selectively applied using the proposed navigation scheme. 3) No need for modification of environments. (No use of artificial landmarks.) 4) Hybrid approaches combining reactive behavior as well as deliberative planner, and local grid maps as well as global topological maps. A presented experimental result shows that the proposed navigation scheme is useful for mobile service robot in practical applications.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1048-1053
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• 2005

This paper presents design and integration of the ROBHAZ-DT3, which is a newly developed mobile robot system with chained double-track mechanisms. A passive adaptation mechanism equipped between the front and rear body enables the ROBHAZ-DT3 to have good adaptability to uneven terrains including stairs. The passive adaptation mechanism reduces energy consumption when moving on uneven terrain as well as its simplicity in design and remote control, since no actuator is necessary for adaptation. Based on this novel mobile platform, a rescue version of the ROBHAZ-DT3 with appropriate sensors and a semi-autonomous mapping and localization algorithm is developed to participate in the RoboCup2004 US-Open: Urban Search and Rescue Competition. From the various experiments in the realistic rescue arena, we can verify that the ROBHAZ-DT3 is reliable in traveling rugged terrain and the proposed mapping and localization algorithm are effective in the unstructured environment with uneven ground. The another application is an military robot for an EOD(Explosive Ordnance Disposal) and reconnaissance mission. The military version of the ROBHAZ-DT3 with a water disrupter, a thermal scope and a long distance wireless communication device is developed and sent to the area of military tactics in Iraq. Consequently, the feasibility of the military version of ROBHAZ-DT3 is verified.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권4호
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• pp.319-326
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• 2014

Accurate estimation of the robot's position has an important role in autonomous navigation. Odometry is one of the most widely used techniques for mobile robot positioning. However, odometry has a well-known drawback that the position errors are accumulated when the travel distance increases. The UMBmark method is the conventional odometry calibration scheme for two wheel differential mobile robots. In the UMBmark method, the approximations for small angles are used in order to simplify the calculations. In this paper, we propose the new calibration scheme by using experimental orientation errors. Kinematic parameters can be calculated accurately without approximations by using experimental orientation errors. The numerical simulation and experimental results show that the odometry accuracy can be improved by the proposed method.

• 로봇학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.59-65
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• 2023

This paper proposes an Extended and Adaptive Inverse Perspective Mapping (EA-IPM) model that can obtain an accurate bird's-eye view (BEV) from the forward-looking monocular camera on the sidewalk with various curves. While Inverse Perspective Mapping (IPM) is a good way to obtain ground information, conventional methods assume a fixed relationship between the camera and the ground. Due to the nature of the driving environment of the mobile robot, there are more walking environments with frequent motion changes than flat roads, which have a fatal effect on IPM results. Therefore, we have developed an extended IPM process to be applicable in IPM on sidewalks by adding a formula for complementary Y-derive processes and roll motions to the existing adaptive IPM model that is robust to pitch motions. To convince the performance of the proposed method, we evaluated our results on both synthetic and real road and sidewalk datasets.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.776-787
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• 2002

Automation of welding process in shipyards is ultimately necessary, since the welding site is spatially enclosed by floors and girders, and therefore welding operators are exposed to hostile working conditions. To solve this problem, a welding mobile robot that can navigate autonomously within the enclosure has been developed. To achieve the welding task in the closed space, the robotic welding system needs a sensor system for the working environment recognition and the weld seam tracking, and a specially designed environment recognition strategy. In this paper, a three-dimensional laser vision system is developed based on the optical triangulation technology in order to provide robots with 3D work environmental map. Using this sensor system, a spatial filter based on neural network technology is designed for extracting the center of laser stripe, and evaluated in various situations. An environment modeling algorithm structure is proposed and tested, which is composed of the laser scanning module for 3D voxel modeling and the plane reconstruction module for mobile robot localization. Finally, an environmental recognition strategy for welding mobile robot is developed in order to recognize the work environments efficiently. The design of the sensor system, the algorithm for sensing the partially structured environment with plane segments, and the recognition strategy and tactics for sensing the work environment are described and discussed with a series of experiments in detail.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권4호
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• pp.387-394
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• 2005

본 논문은 구동경로에 미리 부착된 컬러 오각형 이정표로부터 상대적인 위치를 산출하는 무인자동차의 자기위치 인식에 관한 연구이다. 오각형의 기하학적 특징들이 패턴에 따른 모바일 로봇의 상대적 위치를 설정하는데 사용되었다. 이러한 이정표를 이용한 비젼 기반의 위치 인식은 단순하며 유통성을 가지고 있다. 이 방법은 오각형의 불변 특징량과 컬러를 이용하여 시스템이 패턴의 절대적 위치를 찾을 수 있도록 하는 방법이다. 본 논문의 알고리즘은 부착된 이정표와 저장된 시퀀스사이의 상호대응 관계를 결정하고 이를 이용하여 관찰자의 절대적 위치를 계산하고, 오각형의 5개 꼭지점을 이용하여 상대적인 위치를 결정하게 된다. 구현된 알고리즘은 실험을 통하여 위치오차 5cm를 가지며 처리속도는 0.3초미만이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.487-493
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• 2012

SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)은 주변 환경에 대한 지도 작성과 자신의 위치를 인식하는 기법으로 주행 로봇 분야에서 널리 사용되고 있다. FastSLAM(A Factored Solution to the SLAM)은 파티클 필터와 확장형 칼만 필터를 기반으로 한 대표적인 SLAM 기법중의 하나이나, 재추출 단계에서 입자들의 다양성이 상실되는 문제가 제기되고 있다. 본 논문에서는 적합도 공유기법을 사용하여 입자들의 다양성 상실에 관한 문제를 보완하는 방법을 제시하고, 기존의 기법들과 성능을 비교 및 분석한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.381-389
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• 2012

본 논문은 실외환경에서 이동하는 자율주행로봇의 위치추정 문제를 다룬다. 위성 GPS정보와 IMU센서 정보를 보정하여 로봇의 위치를 확률적으로 추정하는 MCL방법을 제안한다. MCL 방법은 로봇의 위치 예측 과정과 센서 정보에 의해 예측된 위치를 보정하는 과정으로 구성된다. 위치 예측을 위해 필요한 모션모델은 이동 로봇이 구동시의 직진 오차와 회전 오차를 포함한다. 보정은 신뢰도 값에 기반한 리샘플링에 의해 이루어진다. 신뢰도 값은 사용된 GPS와 IMU의 센서 모델에 의해 구해진다. 센서 모델을 구하기 위하여 GPS의 오차 범위를 반복 실험을 통해 구하였다. GPS는 로봇의 위치 추정을 위해 사용되며 IMU는 로봇의 이동 방향을 추정하기 위해 사용된다. 본 논문에서 제안한 방법을 실외환경에서의 이동로봇 위치 추정에 적용하였고, 실험결과를 분석하여 제안한 방법을 유효성을 보였다.