• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제4권1호
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• pp.56-61
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• 2002

In this paper we describe an approach to coordinating the motion of a human with a mobile robot moving in a populated, continuously changing. natural environment. Our test application is a wheelchair accompanying a person through the concourse of a railway station moving side by side with the person. Our approach is based on a method for motion planning amongst moving obstacles known as Velocity Obstacle approach. We extend this method by a method for tracking a virtual target which allows us to vary the robot's heading and velocity with the locomotion of the accompanied person and the state of the surrounding environment.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권11호
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• pp.5496-5521
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• 2018

Object detection and tracking is the basic capability of mobile robots to achieve natural human-robot interaction. In this paper, an object tracking system of mobile robot is designed and validated using improved multiple instance learning algorithm. The improved multiple instance learning algorithm which prevents model drift significantly. Secondly, in order to improve the capability of classifiers, an active sample selection strategy is proposed by optimizing a bag Fisher information function instead of the bag likelihood function, which dynamically chooses most discriminative samples for classifier training. Furthermore, we integrate the co-training criterion into algorithm to update the appearance model accurately and avoid error accumulation. Finally, we evaluate our system on challenging sequences and an indoor environment in a laboratory. And the experiment results demonstrate that the proposed methods can stably and robustly track moving object.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.49-55
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• 2020

This paper presents the system modeling, analysis, and controller design and implementation with a inverted pendulum system in order to test Linear Quadratic control based robust algorithm for inverted pendulum robot. The balancing of an inverted pendulum robot by moving pendulum robot like as 'segway' along a horizontal track is a classic problem in the area of control. This paper will describe two methods to swing a pendulum attached to a cart from an initial downwards position to an upright position and maintain that state. The results of real experiment show that the proposed control system has superior performance for following a reference command at certain initial conditions.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.101-107
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• 2009

본 논문은 감시카메라 영상으로부터 응급상황을 탐지하는 방법과 응급상황의 정밀 탐색 및 서비스를 위한 이동로봇 추적 시스템 개발에 대하여 기술한다. 건물 곳곳에 설치된 카메라로부터 얻어지는 일련의 영상들을 분석하여 처리함으로써 사람의 행동을 인식할 수 있으며, 이 중 응급상황이 탐지된 경우 준비된 이동로봇을 이용해 응급상황 발생지점의 정밀 탐색이 가능하다. 감시 카메라 영상을 통하여 사람의 행동들을 인식하기 위해서는 인간의 모습이라고 가정되는 영역들을 추적하고 관리해야 한다. 한 영상에서 가우시안 혼합 모델(MOG)을 이용하여 배경과 분리된 관심 영역들을 추출하고, 각 영역들을 외관 모델을 이용하여 지속적으로 추적한다. 그리고 각 영역의 실루엣 정보를 이용한 움직임 누적 영상(MHI)을 생성하여 행동을 모델링하고 신경망을 이용하여 응급 상황을 최종 인식한다. 또한 응급상황에 처한 사람과 이동로봇의 위치정보를 계산해 이동로봇이 사람에게 접근하는 기술을 구현한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.100.3-100
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• 2002

This paper presents the method for detection and tracking of multiple humans robustly in mobile platform. The perception of human is performed in real time through the processing of images acquired from a moving stereo vision system. We performed multi-cue integration such as human shape, skin color and depth information to detect and track each human in moving background scene. Human shape is measured by edge-based template matching on distance transformed image. Improving robustness for human detection, we apply the human face skin color in HSV color space. And we could increase the accuracy and the robustness in both detection and tracking by applying random sampling stochastic estimati...

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.123-125
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• 2006

This paper discusses the method of vision based sensor fusion system for biped robot walking. Most researches on biped walking robot have mostly focused on walking algorithm itself. However, developing vision systems for biped walking robot is an important and urgent issue since biped walking robots are ultimately developed not only for researches but to be utilized in real life. In the research, systems for environment recognition and tole-operation have been developed for task assignment and execution of biped robot as well as for human robot interaction (HRI) system. For carrying out certain tasks, an object tracking system using modified optical flow algorithm and obstacle recognition system using enhanced template matching and hierarchical support vector machine algorithm by wireless vision camera are implemented with sensor fusion system using other sensors installed in a biped walking robot. Also systems for robot manipulating and communication with user have been developed for robot.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.186-192
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• 2009

본 논문은 비전을 이용한 인간 정면 상반신 포즈를 인식 방법에 대해서 기술한다. 일반적으로 HCI(Human Computer Interaction)와 HRI(Human Robot Interaction)에서는 인간이 정면을 바라볼 때 얼굴, 손짓으로 의사소통 하는 경우가 많기 때문에 본 논문에서는 인식의 범위를 인간의 정면 그리고 상반신에 대해서만 한정한다. 인간 포즈인식의 주요 두 가지 어려움은 첫째 인간은 다양한 관절로 이루어진 객체이기 때문에 포즈의 자유도가 높은 문제점 때문에 모델링이 어렵다는 것이다. 둘째는 모델링된 정보와 영상과의 매칭이 어려운 것이다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 모델링이 쉬운 그림모델(Pictorial Model)을 이용해 인체를 다수 사각형 파트로 모델링 하였고 이를 이용해 주요한 상반신 포즈를 DB화 해 인식한다. DB 포즈로 표현되지 못하는 세부포즈는 인식된 주요 포즈 파라미터로 부터 파티클필터를 이용해 예측한 다수 파티클로부터 가장 높은 사후분포를 갖는 파티클을 찾아 주요 포즈를 업데이트하여 결정한다. 따라서 주요한 포즈 인식과 이를 기반으로 한 세부 포즈를 추적하는 두 단계를 통해 인체 정면 상반신 포즈를 정확하게 인식 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.416-422
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• 2017

인간과 로봇이 같은 공간에서 작업을 할 경우가 많아짐에 따라 안전성을 고려한 로봇의 제어가 필요하다. 안정성을 위해서 로봇은 인간의 힘에 순응해야 함으로 낮은 임피던스가 요구되는 반면에 높은 제어성능을 갖도록 하기 위해서는 외란에 강인하기 위해서는 높은 임피던스가 요구된다. 이러한 이율배반적인 목적을 달성하기 위해서 본 연구에서는 적분슬라이딩모드와 외란관측기(DOB)를 사용하여 인간의 힘 이외의 외란에는 강인한 특성을 보이고 인간의 힘에는 순응할 수 있는 제어기를 설계한다. 인간의 동작이 특정 주파수의 범위에 있다는 사실에 근거하여 인간에 의한 외란인 경우의 외란에 대해서는 로봇이 순응하도록 슬라이딩모드를 설계하는 것이 본 논문의 독창적인 아이디어이다.

• ETRI Journal
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• 제40권4호
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• pp.511-521
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• 2018

The ability to realize human-motion imitation using robots is closely related to developments in the field of artificial intelligence. However, it is not easy to imitate human motions entirely owing to the physical differences between the human body and robots. In this paper, we propose a work chain-based inverse kinematics to enable a robot to imitate the human motion of upper limbs in real time. Two work chains are built on each arm to ensure that there is motion similarity, such as the end effector trajectory and the joint-angle configuration. In addition, a two-phase filter is used to remove the interference and noise, together with a self-collision avoidance scheme to maintain the stability of the robot during the imitation. Experimental results verify the effectiveness of our solution on the humanoid robot Nao-H25 in terms of accuracy and real-time performance.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1179-1184
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• 2007

An unmaned surveillance robot consists of rifle, laser receiver, thermal imager, color CCD camera, and laser illuminator. A human guard can be replaced with such a robot to take care dangerous surveillance tasks. Currently most of surveillance robots are mounded at a fixed post to take care of surveillance tasks. In order to watch blind areas, it is necessary to modify such a surveillance robot to become a mobile robot. In this paper, simulation based design procedure of mobile surveillance robot has been introduced. 3D CAD geometry model has been produced using Pro-Engineer. Required pen and tilt motor capacities have been analyzed using ADAMS inverse dynamics analysis. A target tracking and stabilization control algorithm of the mobile surveillance robot has been developed in order to stabilize the system from the motion of the vehicle which experiences the rough terrain. ADAMS-Matlab co-simulation has been also carried out to validate the proposed target tracking and stabilization algorithm.