• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2502-2507
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• 2003

In this paper, a crack sealing robot is developed. The crack sealing robot is built to detect, track, and seal the crack on the pavement. The sealing robot is required to brush all dirt in the crack out for preparing a better sealing job. Camera calibration has been done to get accurate crack position. In order to perform a cleaning job, the explicit force control method is used to regulate a specified desired force in order to maintain constant contact with the ground. Experimental studies of force tracking control are conducted under unknown environment stiffness and location. Crack tracking control is performed. Force tracking results are excellent and the robot finds and tracks the crack very well.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1077-1081
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• 2003

In this paper, experimental studies of force tracking control for the crack sealing robot are presented. Crack sealing robot is built to detect, track and seal the crack on the pavement. Before sealing, crack must be detected by a laser sensor and a camera sensor, then cleaned for a better sealing job. In order to maintain contact with the ground force control is required to brush all dirt in the crack out for preparing sealing cracks with tars. Impedance control algorithm is presented to regulate a specified desired force. Experimental studies of the proposed force control algorithm are conducted under unknown environment stiffness and location. Performances of force control algorithm are stable and excellent.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.160-163
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• 2008

Currently workmen take charge of the maintenance work of bridges. But the process of sealing cracks in damage bridge is dangerous, costly, and labor-intensive operation Labor turnover and training are increasing problems related to crack sealing crews, and as traffic volumes increase, crack sealing operations become increasingly disruptive to the general public. Automation crack sealing can reduce labor and road user costs, improve work quality and decrease worker exposure to bridge hazards. This research aims to develop an automated damage bridge crack sealing system and developing of algorithms for hybrid controlling.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.481-491
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• 2015

콘크리트 표면에 발생된 균열은 구조물의 수명에 영향을 미치는 주요원인으로 작용하기 때문에 주기적인 검사와 유지관리가 필요하다. 콘크리트 표면 유지관리를 위한 실링작업은 표면에 발생된 균열을 초기에 보수하는 방법으로 시간 경과에 따른 균열의 추가생성 및 확산을 방지하는데 효과적이다. 하지만, 교량 하부의 실링작업은 열악한 작업환경으로 인하여 작업자들의 안전성 확보에 문제가 있다. 이런 이유로, 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 실링자동화의 필요성이 부각되고 있다. 본 논문은 콘크리트 교량 하부에 발생된 균열의 실링작업에 로봇을 적용하기 위한 두 가지 제어방법에 대하여 제안한다. 하나는, 균열의 궤적을 자동으로 추적하는 방법이다. 로봇은 카메라로부터 취득되는 영상정보로 균열의 궤적을 파악하는데, 이전 시점의 궤적 정보를 통하여 다음 이동할 시점의 정보를 유추할 수 있다면, 실시간으로 변동되는 궤적 정보에 대응이 가능하면서 자동으로 균열을 추적할 수 있다. 다른 하나는 접촉면에 일정한 힘을 유지하여 실링하는 방법이다. 장기간 외부 환경에 노출된 거친 표면에서도 로봇이 일정한 접촉력을 유지하며 실링작업을 수행한다면, 균등한 완성도를 유지할 수 있다. 이러한 균일한 힘의 유지를 위하여 임피던스를 이용한 힘 제어 기법을 제안한다. 본 논문에서는 실링 로봇에 적용하기 위하여 개발한 두 가지 제어기법들을 소개하고, 그것을 적용한 Lab Test와 Field Test를 수행한다. 이 시험결과를 토대로 로봇의 현장적용에 대한 의견을 제시한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.374-381
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• 2016

The sealing technique is widely used for repairing the cracks on the surface of concrete and preventing their expansion in the future. However, it is difficult to ensure the safety of the workers when sealing large structures in inconvenient working environments. This paper presents the development of a sealing robot system to seal various shapes of concrete surface in rough conditions for a long time. If the robot can maintain the desired contact force, the cracks can be completely sealed. An impedance force tracking controller with slope estimator is proposed to calculate the surface slope in real time using the robot position. It predicts the next point in order to prevent the robot from disengaging from the contact surface owing to quick slope changes. The proposed method has been verified by experimental results.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.290-296
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• 2005

This paper presents the implementation of a crack tracking mobile robot. The crack tracking robot is built for tracking cracks on the pavement. To track cracks, crack must be detected by laser and camera sensors. Laser sensor projects laser on the pavement to detect the discontinuity on the surface and the camera captures the image to find the crack position. Then the robot is commanded to follow the crack. To detect crack position correctly, neural network is used to minimize the positional errors of the captured crack position obtained by transformation from 2 dimensional images to 3 dimensional images.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.389-396
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• 2016

The sealing robot must be able to calculate the slope of a contact surface for complete adherence of the sealing on different concrete shapes. After the slope is obtained, the robot will track on the surface of the concrete, but this process contains an error in the actual purpose of the force command. The reason this a phenomenon occurs, the non-linearity of the contact surface and the end-effector, is due to parasitic coupling. Errors like make it difficult to measure accurately the respective factors. Therefore, it is regarded as a disturbance that occurs when it follows the work surface it. In this paper, we selected the friction coefficient of the surface as a control factor and designed a compensator to reduce effects of disturbance. Finally, in view of the non-linearity of the end-effector of a robot to contact surfaces directly, we propose a robust force tracking controller in the finite range for managing disturbances that occur during the sealing.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.337-343
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• 2005

In this paper, experimental studies of force control of the crack tracking robot are presented. The crack tracking robot should maintain constant contact with the road to perform cleaning process of the crack effectively. Regulating desired force on the road requires a sophisticated force control algorithm. Here, two main force control algorithms such as the impedance force control and the explicit force control are used. Performances of two force control algorithms are compared.

• 로봇학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.60-72
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• 2016

This study proposes a multi-robot system, using multiple autonomous robots, to explore concrete structures and assist in their maintenance by sealing any cracks present in the structure. The proposed system employed a new self-localization method that is essential for autonomous robots, along with a visualization system to recognize the external environment and to detect and explore cracks efficiently. Moreover, more efficient crack search in an unknown environment became possible by arranging the robots into search areas divided depending on the surrounding situations. Operations with increased efficiency were also realized by overcoming the disadvantages of the infeasible logical behavioral model design with only six basic behavioral strategies based on distributed control-one of the methods to control swarm robots. Finally, this study investigated the efficiency of the proposed multi-robot system via basic sensor testing and simulation.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.87-94
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• 2000

도로면 유지보수 공법 중 크랙실링은 그 특성상 작업수행과 관련하여, 노무자의 안전을 위협하는 다양한 위험, 열악한 작업환경으로 인한 생산성 및 품질저하, 교통체증으로 인한 차량이용자의 간접비용 상승 등 많은 잠재적 문제점을 내포하고 있을 뿐만 아니라 노무 의존도가 높고 년간 막대한 사업예산을 요하는 국가 기반 유지보수 사업이다. 선진 외국의 경우, 도로면의 초기균열에 대한 보수공법으로써 크랙실링이 일반화되어있고 과거 10여년에 걸쳐 이를 자동화하기 위한 연구노력이 활발히 진행 중이다. 본 논문은 미국을 중심으로 지금껏 개발되어진 크랙실링 자동화 로봇의 프로토타입을 간략히 소개하고 미 연방교통국(FHWA)과 텍사스 주 교통국(TxDOT)의 지원하에, 텍사스 오스틴 주립대학 건설자동화 연구소에서 개발된 크랙실링 자동화 로봇의 연구성과 및 1999년 현장실험 결과를 토대로 크랙실링 자동화 로봇의 타당성 및 적용성 그리고 개발기술의 응용성을 시험한다. 크랙실링 자동화 로봇의 개발과 활용을 통하여 도로의 수명 연장 및 년간 막대한 도로 유지보수 사업예산의 절감이 가능할 것으로 사료되며 개발된 자동화 기술은 추후 빌딩외벽, 대규모 저장탱크 등 도로 이외의 건축.토목 구조물에 발생된 균열의 탐지 및 보수에도 널리 활용될 수 있을 뿐만 아니 라 동영상 처리기술 등의 멀티 미디어 기술과 무선정보통신망을 응용한 본사와 현장간 실시간 안전진단 및 분석에도 그 활용효과가 클 것으로 기대된다.