• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.19-24
• /
• 2011

본 논문은 국소 경로 계획법을 위한 2차원 센서 환경에서 무정형의 장애물의 회피에 대한 연구를 다루었다. 본 연구는 인공 포텐셜 함수(Artificial Potential Function, APF)를 사용하는 기존의 연구에서 점 형태의 장애물을 다루는 방법을 응용 및 확장한 것으로, 다양한 형태의 크기와 모양을 지니는 장애물에 대해서 두 가지 새로운 형태의 반발 포텐셜 함수를 제안한다. 제안된 방법에 의한 곡률 판단법은 장애물을 단순하게 파악하여, 경로계획에 효율적으로 사용되었다. 실제적인 국소경로 계획법에 맞게 직선 시야(Line of Sight, LOS)와 로봇의 인지범위(Range)등을 고려하는 알고리즘을 사용하였다. 여러장애물 세트(Set)에 대하여 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 방법과 기존 연구의 차이점을 알아보았으며, 제안한 방법의 장점에 대하여 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2018

예측제어는 제어대상의 예측모델을 이용하여 기준명령과 상태의 미래 오차를 예측하고 최소화시키는 현재 입력을 구하며, 상태와 입력의 제한조건도 고려할 수 있는 매우 실용적인 방법이다. 이동로봇에 대해 예측제어가 적용된 연구들이 있었으나 제어성능을 결정하는 여러 제어 파라미터들이 임의로 지정됨에 따라 성능이 최적화되지 못하였다. 본 논문에서 입력제한조건을 갖는 이동로봇의 궤적추종 예측제어에 유전알고리즘을 적용하여 제어 파라미터 튜닝을 통해 궤적추종오차를 최소화하며, 입력의 제한조건을 반영하기 위해서 quadratic programming을 Hildreth 방법을 적용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 방법의 우수성을 기존 방법과 비교하여 확인한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.161-171
• /
• 2014

본 논문에서는 CFDRC 사의 상용 CFD 소프트웨어인 CFD-ACE+로 전산유체역학 기법을 적용하여 수치 해석을 수행하여 배연탈황 설비에서 Induced Draft Fan(I.D.Fan) 출구부터 Booster Up Fan(B.U.Fan) 입구까지 난류 유동장과 연소 유동 문제를 모사하여 배기가스 계통 설비의 유동 특성을 해석하였다. 배기가스가 I.D.Fan 출구 ~ B.U.Fan 입구 구간을 적정속도로 균일하게 유동하여 B.U.Fan로 균일하게 유입되도록 하며 압력손실이 적게 발생하도록 설계기준 보일러 부하와 최대연속 정격유량의 보일러 부하에서 이 구간의 안내깃을 검토하였다. 검토한 결과에 대해 CFD 해석을 수행하여 I.D.Fan 출구에서 안내깃을 제거하고 B.U.Fan 입구 전에 안내깃을 보강할 수 있도록 설계를 변경하였다. 배기가스 계통에 변경된 설계를 적용하여 수치모사한 결과에서 배연탈황 설비 내부의 배기가스 압력손실이 줄어들고 유속과 유선이 균일하게 유동할 수 있어 배연탈황 시스템의 효율이 향상한 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.505-513
• /
• 2009

Z. cao는 Relation matrix를 사용한 정밀한 추론이 가능한 NFRM(New fuzzy reasoning method)을 제안하였다. 이는 추론의 규칙 수가 적음에도 불구하고 Mamdani의 퍼지 추론방식에 비하여 좋은 성능을 보였다. 그러나 대부분의 퍼지스템의 경우, MIMO 시스템에 적용 시 퍼지 추론규칙을 도출해 내기 힘들고 많은 규칙의 수가 요구되는 단점을 갖는다. 그러므로 본 연구자에 의하여 과거에 Z. Cao's의 퍼지 추론방법을 MIMO 시스템으로 확장된 MIMO 퍼지추론 방식이 제안되었다. 그러나 정밀한 추론을 위하여 relation matrix는 휴리 스틱 (heuristic)한 방법이나 시행착오법을 사용하여 구하였고, 이는 많은 시간과 노력이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 relation matrix를 구하기 위하여 시행 착오법에 의해 소요되는 많은 시간과 노력을 줄이고, 더욱 정밀한 추론 성능의 개선을 위하여 경사감소학습법을 사용한 학습기 능을 갖는 MIMO 퍼지추론 방식을 제안하고자 한다. 모의실험은 2축 로봇의 역기구학 문제를 푸는데 적용하여 제안된 추론방식이 좋은 성능을 보였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제33권12호
• /
• pp.979-984
• /
• 2016

Recently, ball screws have been used in machine tools, robot parts, and medical instruments. The demand for ball screws of high precision and reduced size is increasing because of the growth of high value-added industries. Three types of ball screws are typically used: deflector type, end-cap type, and tube type. They are also classified from C0 to C9 according to the precision level. A deflector type ball screw can reduce the variation of rotational torque and the size of the nut of the ball screw is minimized. To ensure the reliable design of ball screws, it is important to perform a structural analysis. The purpose of this study is to perform a stability evaluation through analysis of a deflector type miniature ball screw for weapon systems. The analysis is performed through Finite Elements Method (FEM) simulation to predict characteristics such as deformation, stress, and thermal effects. The interference between the shaft and the deflector for smooth rotation are also studied. Based on the results of the analysis, the development of the deflector type miniature ball screw for weapon systems is performed.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.845-850
• /
• 2021

본 연구에서는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle) 파워트레인의 에너지 변환 특성과 설계를 수행하였다. 그리고 EV 파워트레인의 동력원으로서 영구자석 매입형 동기 모터(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)를 대상으로 하였으며 제어를 수행하였다. IPMSM을 구동하기 위해서는 두 가지 영역인 일정한 토크와 일정한 출력(약계자) 영역이 사용되며, IPMSM을 위한 제어 시스템의 설계는 d-q 레퍼런스 프레임(벡터 제어)을 바탕으로 구성하였다. IPMSM의 두 영역에서 나타나는 모터 토크의 정적 특성을 결정하기 위해 IPMSM의 토크제어 시스템과 d축 전류 제어 시스템을 제안 및 구현하였다. 특성해석을 위해서 Matlab-Simulink 소프트웨어를 사용하였다. 최종적으로 실제 차량 사양을 기준으로 EV 차량 레벨 조건으로 변경하여 파워트레인 모델에 IPMSM을 적용하였으며 제안된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과를 수행했고 특성을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.645-651
• /
• 2021

현대 사회는 4차 산업혁명의 영향에 의해 다양한 디지털 통신 장비가 사용되고 있다. 이에 따라 데이터 전송 과정에서 발생하는 잡음제거에 관심이 높아지고 있으며, 효율적으로 영상을 복원하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 복합적인 잡음에 훼손된 영상을 복원하는데 어려움을 겪고 있으며, 잡음의 특징에 따라 효과적으로 영상을 복원하는 디지털 필터가 요구되고 있다. 본 논문에서는 디지털 영상 전송 과정에서 발생하는 복합잡음을 제거하기 위한 디지털 스위칭 필터 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 잡음판단을 통해 필터링 과정을 스위칭하며 마스크 내부의 화소값들을 기준으로 퍼지가중치 및 결합가중치를 사용하여 영상을 복원한다. 제안한 알고리즘을 평가하기 위해 기존 필터 알고리즘들과 시뮬레이션을 통하여 비교하였다. 시각적인 평가를 위해 필터링 결과를 확대하여 비교하였으며, 정량적인 평가를 위해 PSNR 비교를 사용하여 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제26권10호
• /
• pp.1483-1489
• /
• 2022

최근 4차 산업혁명의 영향과 통신매체의 발전으로 다양한 디지털 영상장비가 산업현장에서 사용되고 있다. 영상 데이터는 카메라와 센서로부터 취득되는 과정 및 송수신 과정에서 잡음에 훼손되기 쉬우며, 훼손된 영상은 시스템의 처리과정에 영향을 미치기 때문에 잡음제거가 필수적으로 선행되고 있다. 본 논문에서는 고밀도의 임펄스 잡음에 훼손된 영상을 복원하기 위해 가중치 그래프를 사용한 가중치 필터 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 영상의 필터링 마스크 내부의 화소값을 사용하여 가중치 그래프를 구하였으며, 최종 가중치를 필터링 마스크에 적용하여 영상을 복원하였다. 제안하는 알고리즘의 잡음제거 성능을 분석하기 위해 시뮬레이션을 진행하였으며, 확대영상 및 PSNR을 사용하여 기존 방법과 비교하였다. 제안한 알고리즘의 결과 영상은 고밀도 임펄스 잡음을 제거하며 우수한 성능을 보였다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.16-29
• /
• 2009

노인의 평형성 향상과 근력강화 운동을 병행할 수 있는 운동기기 개발을 위해 병렬형 구형관절 모듈을 채택하였다. 병렬형 구형관절 모듈은 링크 2개, 회전관절 3개의 조합으로 된 다이애드 3조가 병렬로 설치되어 있고 모든 회전축은 모듈의 중간 위치에 교차하여 3자유도 회전운동이 가능하다. 본 연구에서는 구형관절 모듈의 기구학 및 동역학 해석을 실시하였으며 제어프로그램을 위한 순방향 및 역방향 위치해석에 대한 수학적 해석해를 도출하였다. 속도 및 가속도해석에서는 임의의 다이애드 내의 관절속도 및 가속도에 대한 상판 속도 및 가속도의 관계식을 유도하였다. 본 연구에서는 재활운동기구로서 사용하기 위해서 50대 이상 한국인 표준 남성에 대한 모델을 선정하여 동역학 모델 시뮬레이션을 통하여 이러한 결과의 유효성을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2023

자율주행 자동차 또는 자율주행 로봇의 개발을 위해서는 경로 주행 시험이 필요하다. 이러한 시험은 실제 환경뿐만 아니라 시뮬레이션 환경에서도 수행되고 있다. 특히 강화학습과 딥러닝을 이용한 개발을 위해서 다양한 환경의 데이터가 필요한 경우에 시뮬레이터를 통한 개발도 이루어지고 있다. 이를 위해서는 수작업으로 설계된 경로뿐만 아니라 무작위로 자동으로 설계된 다양한 경로의 활용이 필요하다. 이러한 시험장 설계는 실제 건설, 제작에도 활용할 수 있다. 본 논문에서는 원호와 선분의 조합으로 이루어진 주행 시험 경로를 무작위로 생성하는 방법을 소개한다. 이는 원호와 선분의 거리를 구하여 충돌 여부를 판별하는 방법과 경로를 계속해서 이어 나가는 것이 불가능할 경우 경로 일부를 삭제하고 적절한 경로를 다시 만들어 나가는 알고리듬으로 이루어진다.