• 전기학회논문지
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• 제64권5호
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• pp.694-700
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• 2015

This paper deals with the design of 1-kW troidal type gyro. In general, gyro can be used as magnet bearing or flywheel energy storage device. The proposed troidal type gyro is used as a flywheel energy storage device. The gyro is capable of high-speed rotation in the air. The coriolis effect is taken into account when designing the rotor of the proposed gyro. Also the repulsive power of the permanent magnet is considered while selecting the shape and the thickness of the magnet. The neodymium is used as material of the magnets in this paper. The number of magnets are selected accordingly to reduce these torque ripples because torque ripples is an important factor while designing the gyro. The designed troidal type gyro is verified through the Finite Element Method (FEM).

• 로봇학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.29-36
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• 2013

This paper presents a sensitivity optimization of a MEMS (microelectromechanical systems) gyroscope for a magnet-gyro system. The magnet-gyro system, which is a guidance system for a AGV (automatic or automated guided vehicle), uses a magnet positioning system and a yaw gyroscope. The magnet positioning system measures magnetism of a cylindrical magnet embedded on the floor, and AGV is guided by the motion direction angle calculated with the measured magnetism. If the magnet positioning system does not measure the magnetism, the AGV is guided by using angular velocity measured with the gyroscope. The gyroscope used for the magnet-gyro system is usually MEMS type. Because the MEMS gyroscope is made from the process technology in semiconductor device fabrication, it has small size, low-power and low price. However, the MEMS gyroscope has drift phenomenon caused by noise and calculation error. Precision ADC (analog to digital converter) and accurate sensitivity are needed to minimize the drift phenomenon. Therefore, this paper proposes the method of the sensitivity optimization of the MEMS gyroscope using DEAS (dynamic encoding algorithm for searches). For experiment, we used the AGV mounted with a laser navigation system which is able to measure accurate position of the AGV and compared result by the sensitivity value calculated by the proposed method with result by the sensitivity in specification of the MEMS gyroscope. In experimental results, we verified that the sensitivity value through the proposed method can calculate more accurate motion direction angle of the AGV.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.367-372
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• 2012

본 논문은 아날로그형 자기위치 장치(magnetic positioning system)의 개발과 퍼지 추론 시스템(FIS: fuzzy inference system)을 통한 정밀도 향상에 관한 것이다. 자기위치 장치는 무인운반차(AGV: automatic guided vehicle)의 자기-자이로 유도장치(magnet-gyro guidance system)에 사용되는 장치로, 바닥에 매설된 자석의 위치를 계측하는 장치이다. 기존의 판매되고 있는 자기-자이로 유도 장치는 외국에서 독점 판매되고 있어, 국내에서는 가격이 매우 비싸다. 또한, 자기위치 장치에 디지털 타입의 단극성 홀센서를 이용하기 때문에 위치측정 정밀도가 낮다. 이에, 본 논문에서는 자기위치 장치를 직접 개발하였고 퍼지 추론 시스템을 통해 자기위치 장치의 정밀도 향상시켰다. 실험은 직접 개발한 아날로그형 자기위치 장치를 이용하였으며, 기존의 위치측정 방법과 제안된 방법의 성능을 비교하였다. 실험 결과, 제안된 방법이 자기위치 장치의 정밀도를 향상시킴을 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제64권12호
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• pp.1703-1708
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• 2015

This paper deals with the position and torque control of a toroidal type rotor which has a magnetic bearing structure. The proposed magnetic bearing structure supports the rotor by the repulsive forces of permanent magnets, and has a two degree of freedom for rotor position when the rotor is rotating. Permanent magnets and coils in the stator allow for a two degree of freedom control of the rotor position and torque generation by reacting with permanent magnets of the rotor. The executed gyro actuator has a number of poles such as five-phase permanent magnet motors and 10 stator coils for the rotor position control. In this study, the verification of the stability of the magnetic bearing was conducted using the equation of motion when the rotor was rotating, and the coil current commutation method for the position control and torque generation was studied. As a result, the feasibility of the proposed structure and control was verified by simulations of Finite Element Method (FEM) and experiments using the executed gyro actuator.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.699-705
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• 2009

본 논문은 지게차 AGV(autonomous ground vehicle)의 자율주행을 위한 제어 방법에 관한 연구이다. 기존에 개발된 지게차 AGV의 위치측정 방법으로는 자기-자이로 유도(magnet-gyro guidance) 방식과 유선 유도(wire guidance) 방법이 있지만, 유지보수에 대한 지속적인 노력과 비용문제가 있으며, 작업 환경의 변화에 따라 작업 환경을 재구성해야하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 외란에 강인하고 작업 환경 및 작업 내용의 변경에 유연한 시스템을 구축하기 위해 레이저 내비게이션 센서와 엔코더, 자이로 센서의 센서융합을 통한 위치측정 시스템을 개발하였다. 또한 팔레트를 하역 운송해야하는 지게차 AGV의 주행제어를 위해 팔레트와 지게차 AGV 사이의 거리 차와 각도 차를 바탕으로 퍼지 제어 및 비례 제어를 이용한 주행제어기를 설계하였다. 본 연구에서 제안한 지게차 AGV를 위한 제어 시스템의 성능 분석을 위해 물류 운송작업이 가능한 작업공간에서 동일한 하역 작업을 10회 반복 하였다. 그 결과, 시뮬레이션에 의해 생성된 경로와 실제 주행경로의 최대 평균 오차가 87.77mm를 가짐을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.259-264
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• 2014

본 연구는 자기 홀 센서의 특성으로 인해 실내 환경에서만 이용이 되었던 자기/자기-자이로유도 타입의 무인운반차를 실외 환경에서도 적용이 가능하도록 실외 주행용 자기 위치측정 장치를 설계 및 제작하는 것이다. 현재 이용되고 있는 자기 위치측정 장치는 측정 높이가 30mm로 바닥 환경이 고르고 평평한 실내 환경에 적합한 구조이다. 하지만 바닥 환경이 울퉁불퉁하거나 불균형적인 실외환경에 이용되는 무인운반차에는 부적합하다. 그 이유는 무인운반차 서스펜션이 부착되게 되고, 이 때 자기 위치측정 장치의 부착높이가 30mm 이하로 무인운반차에 가해진 충격으로 인해 장치와 바닥과의 충돌이 발생하게 되면 장치가 파손되기 때문이다. 따라서 실외 자기유도 무인운반차에 적용하기 위해서는 100mm 이상의 측정 높이를 가지는 자기 위치측정 장치가 필요하다. 현재 자기위치측정 장치의 성능 향상 및 개발에 관련된 다양한 연구들이 진행되었지만, 다양한 자기 홀 센서를 분석하여 본 논문에서는 자기위치측정 장치를 설계 및 제작하였고, 자기 홀 센서의 특성 정보를 이용한 특성 함수를 이용해 자성체의 위치를 검출하였다. 실험을 위하여 알루미늄을 이용한 실험 장비를 제작하였으며, 제안된 자기 위치측정 장치를 이용하여 실험한 결과 위치측정 정밀도 오차는 10mm 이하이고, 측정 높이는 평균 150mm 로 실외 자기유도 무인운반차에 적합한 것을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.54-59
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• 2010

본 논문은 AGV(autonomous guided vehicle)의 센서융합을 통한 위치측정(localization)과 라인 트레킹(line tracking) 방법인 AGV의 유도 시스템(guidance system)에 관한 연구이다. 기존에 AGV는 유도 되어진 선만을 주행 가능한 시스템이었고, 그러한 유도 시스템에 대표적인 방법으로는 자기-자이로 유도(magnet-gyro guidance) 방식과 유선 유도(wire guidance) 방식이 있었다. 하지만 이들은 설치 및 유지보수에 대한 비용이 높고, 작업 환경의 변화에 따른 시스템의 변경이 어렵다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 레이저 내비게이션과 자이로, 엔코더를 함께 이용하여 외란에 강인하고 작업 환경 및 작업의 내용에 따른 주행 경로 변경이 유연한 위치측정 시스템을 구현하였다. 또한 유도선이 없는 레이저 내비게이션의 라인 트레킹을 위해서 프로그램 상에 가상의 유도선을 설정하고, 경유 노드를 생성하여 AGV와 노드 사이의 각도 차를 바탕으로 주행 제어기(driving controller)를 설계하였다. 실험은 직접 제작한 AGV를 이용하였으며, 동일한 작업공간에서 반복적으로 라인 트래킹 실험을 하였다. 실험 결과, 설정된 주행선의 경로와 실제 AGV 사이의 최대 오차가 49.93mm 이내였으며, 제안한 시스템이 AGV의 라인 트레킹에 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제40권4호
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• pp.319-327
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• 2004

本 硏究에서 試驗制作한 電子컴퍼스는 3軸磁氣센서와 傾斜角센서, 그리고 光자이로센서로 構成하였으며, 이들 각 센서의 出力特性과 性能 및 自差補正의 精度를 확인한 結果는 다음과 같다. 1) 3軸 磁氣센서의 出力特性은, X軸에서 측정된 磁界는 cos커브, Y軸에서는 -sin 커브, 그리고 Z軸에서는 그 값이 일정하게 나타나고 있어서 3軸 磁氣센서로서의 기능이 충분하다고 사료되며, 이때 出力電壓으로부터 算出된 地磁氣의 水平成分 H와 垂直成分 V는 각각 H=33.2${\mu}$T, V=23.95${\mu}$T였다. 2)光자이로 센서를 電動回轉台에 고정시키고, 시계방향으로 10$^{\circ}$/sec, 20$^{\circ}$/sec, 30$^{\circ}$/sec의 속도로 회전시켰을 때, 光자이로센서의 出力과 回轉角度와의 관계는 모두 일정한 값으로 비례함을 알 수 있다. 3) 補正前 自差는 磁界에 의해 誘導되고 있기 때문에, 최대 -25$^{\circ}$까지 크게 나타나고 있으나, 포와숀 補正法을 이용한 補正後의 자差는 ${\pm}2^{\circ}$ 범위 이내로 補正前에 비하여 自差가 현저히 작게 나타나고 있어서, 이번 硏究에서 試驗制作한 電子컴퍼스로 自動自差修正이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.428-428
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• 2000

A robust intelligent algorithm for AGV navigation control is presented here based on both magnetic and gyro sensors to track a reference trajectory. Since the proposed system uses an intermittent array of short magnetic tape strips, it lends itself to a very easy installation and maintenance compared to other types of positioning references such as electric wire, magnets, RF and laser beacons. The neural network is to predict the lateral deviation of the AGV in the intervals where no magnetic tape references are available. Further, the use of intelligent control ensures a robust and flexible control performance. Computer simulation of AGV control demonstrates its adequate tracking performances even where the sensor information is not available. Real experiments using Samsung AGV are also on the way for real verification