• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.467-473
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• 2007

In this paper, we present a position-based robot hand tracking scheme where a pan-tilt camera is controlled such that a robot hand is always shown in the center of an image frame. We calculate the rotation angles of a pan-tilt camera by transforming the coordinate systems. In order to identify the model parameters, we applied two optimization techniques: a nonlinear least square optimizer and a particle swarm optimizer. From the simulation results, it is shown that the considered parameter identification problem is characterized by a highly multimodal landscape; thus, a global optimization technique such as a particle swarm optimization could be a promising tool to identify the model parameters of a robot hand tracking system, whereas the nonlinear least square optimizer often failed to find an optimal solution even when the initial candidate solutions were selected close to the true optimum.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.131-137
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• 2006

군집 로봇시스템에서 개개의 로봇은 스스로 주위의 환경과 자신의 상태를 스스로 판단하여 행동하고, 필요에 따라서는 다른 로봇과 협조를 통하여 어떤 주어진 일을 수행할 수 있어야 한다. 따라서 개개의 로봇은 동적으로 변화하는 환경에 잘 적응할 수 있는 학습과 진화능력을 갖는 것이 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 지연된 보상능력이 있는 강화학습과 분산유전알고리즘을 이용한 새로운 자율이동로봇의 행동학습 및 진화방법을 제안한다. 지연 보상능력이 있는 강화학습은 로봇이 취한 행동에 대하여 즉각적인 보상을 가할 수 없는 경우에도 학습이 가능한 방법이다. 또한 개개의 로봇이 통신을 통하여 염색체를 교환하는 분산유전알고리즘은 각기 다른 환경에서 학습한 우수한 염색체로부터 자신의 능력을 향상시킨다. 특히 본 논문에서는 진화의 성능을 향상시키기 위하여 강화학습의 특성을 이용한 선택 교배방법을 채택하였다. 제안된 방법은 협조탐색 문제에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1881_1882
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• 2009

Simple quadratic potential functions for unicycle robot path planning are presented, where proposed algorithm for path planning has the different environment for each robot based on LOS(Line Of Sight) between a target and an obstacle, unlike a conventional path planning. In doing so, the proposed algorithm assumes that each swarm robot equips its own vision instead of a ceiling camera. In particular, this paper presents that each robot follows its different local leader. As a result proposed algorithm reduces local minimum problems by the help of each local leader.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.627-633
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• 1999

본 논문에서는 면역 시스템에 기반한 자율분산로봇 시스템의 협조 제어 및 군행동 전략의 결정 방법을 제안한다. 면역 시스템은 생체의 자기보호 및 유지시스템이다. 면역 시스템의 유용한 성질은 동적으로 변하는 환경에서 최적의 군행동을 결정하는 문제에 적용 가능하다. 면역 시스템을 자율분산로봇 시스템에 적용하기 위하여 로봇은 B-세포로 환경조건은 항원으로 행동 전략은 항체로 제어파라미터는 T-세포로 각각 모델링 하였다, 환경(항원)변화가 감지되면 각 로봇은 적절한 행동전략(항체)을취한다. 이행동전략은 다른 로봇과의 통신에 의하여 자극 또는 억제을 받는다.(면역 네트워크) 최정적으로 많은 자극을 받은 전략이 군행동 전략으로 채택된다. 이 제어방법은 클론선택과 면역네트워크 가설에 기반을 둔것으로서 최적의 군행동 전략을 결정하는데 이용된다. 또한 제어 파라미터로서 T-세포 모델을 추가함으로서 동적인 환경에서 로봇의 적응능력이 향상되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1023-1030
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• 2014

This paper presents a new method to control swarm robots so that they can keep the formation while following a curved path. The main idea is to utilize the information on the instant center of gyration. For a given path, location of the instant center of the formation center is calculated, and individual robots follow the circular path around the calculated instant center. Performance of curvature-radius based method is compared with leader-follower referenced method via MATLAB simulation.

• 전기학회논문지
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• 제63권10호
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• pp.1428-1433
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• 2014

In this paper, we propose the formation control algorithm using the leader-following robots in given space. The proposed method is as follows: First, we plan a path of the leader robot for the obstacle avoidance. After that, we propose the formation control algorithm of the following robots using the position and the orientation angle of the leader robot. Also, we propose method for adjusting the formation of the swarm robots when the following robots detect an obstacles. Finally, we show the effectiveness and feasibility of the proposed method though some simulations.

• 로봇학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.92-103
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• 2013

Humanoid robot is the most intimate robot platform suitable for human interaction and services. Biped walking is its basic locomotion method, which is performed with combination of joint actuator's rotations in the lower extremity. The present work employs humanoid robot simulator and numerical optimization method to generate optimal joint trajectories for biped walking. The simulator is developed with Matlab based on the robot structure constructed with the Denavit-Hartenberg (DH) convention. Particle swarm optimization method minimizes the cost function for biped walking associated with performance index such as altitude trajectory of clearance foot and stability index concerning zero moment point (ZMP) trajectory. In this paper, instead of checking whether ZMP's position is inside the stable region or not, reference ZMP trajectory is approximately configured with feature points by which piece-wise linear trajectory can be drawn, and difference of reference ZMP and actual one at each sampling time is added to the cost function. The optimized joint trajectories realize three phases of stable gait including initial, periodic, and final steps. For validation of the proposed approach, a small-sized humanoid robot named DARwIn-OP is commanded to walk with the optimized joint trajectories, and the walking result is successful.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.660-666
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• 2011

본 논문에서는 절 기구(bar linkage)형 다관절 보행로봇(multi-legged walking robot)의 최적다리 길이선정을 위하여 입자군집 최적화(PSO: Particle Swarm Optimization) 기법을 사용하였다. PSO 알고리즘을 적용하기 위해서 제안한 보행로봇의 기구학적인 해석이 필요하다. 게 로봇은 4절 링크 이론(four-bar linkage)과 얀센 메커니즘(Jansen mechanism)을 기반으로 설계되었다. 이러한 기구학적인 해석을 바탕으로 로봇의 보행보폭을 정의한다. 그리고 PSO의 학습 및 군집 특성을 이용하여 최대의 보행보폭을 가지는 10개(EA)의 링크(link)길이를 구한다. 시뮬레이션을 통해 각 링크의 위치와 다리 끝단의 보행보폭을 확인할 수 있다. 결과로서, PSO기법이 절 기구형 다관절 보행로봇의 최적다리 길이 선정에 효율적임을 보여 준다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.137-143
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• 2009

기술의 발전과 더불어 로봇은 더욱 소형화 되어가지고 응용을 요구하는 로봇의 수효는 더욱 커지고 있다. 지역적 상호작용을 통하여 많은수의 자동로봇을 처리하는 방법이 로봇군집에 있어서 더욱 중요한 실험 주제로 자리잡고 있다. 군집로봇시스템은 선배정된 조건으로부터 자기의 상태를 유추할수 있는 제한된 환경가운데 있는 독립적인 자동로봇으로부터 자기자신을 유도할 수 있고 서로간의 역할을 분담하는 로봇이다. 군집로봇에 있어서 로봇을 둘러싸고 있는 상황을 인식하기 위해 센서부분을 포함하고 정보를 교환하기위해 통신 부분을 포함하고 작업을 하기위해 액튜에이터 부분을 포함한다. 특히 다른 로봇과의 협동작업을 하기 위해 로봇과의 통신은 필수적인 요소이다. 블루투스는 저전력 소모라든지 모둘패키지 크기가 작든지, 여러 가지 기준 프로토콜을 가지고 있든지하여 작은 크기의 로봇시스템에 적용할 수 있는 많은 잇점을 가지고 있다. 본문에서 자동로봇을 위하여 블루투수 통신을 개발한다. 그리고 지능공간안에서 군집합로봇의 통신시스템을 개발하기 위한 작업을 진행하기위한 방법을 논의한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.591-597
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• 2007

군집 로봇시스템에서 개개의 로봇은 스스로 주위의 환경과 자신의 상태를 스스로 판단하여 행동하고, 필요에 따라서는 다른 로봇과 협조를 통하여 어떤 주어진 일을 수행할 수 있어야 한다. 따라서 개개의 로봇은 동적으로 변화하는 환경에 잘 적응할 수 있는 학습과 진화능력을 갖는 것이 필수적이다 이를 위하여 본 논문에서는 새로운 Polygon 기반의 Q-learning 알고리즘과 분산유전알고리즘을 이용한 새로운 자율이동로봇의 행동학습 및 진화방법을 제안한다. 또한 개개의 로봇이 통신을 통하여 염색체를 교환하는 분산유전알고리즘은 각기 다른 환경에서 학습한 우수한 염색체로부터 자신의 능력을 향상시킨다. 특히 본 논문에서는 진화의 성능을 향상시키기 위하여 강화학습의 특성을 이용한 선택 교배방법을 채택하였다. 제안된 방법은 협조탐색 문제에 적용하여 컴퓨터 모의실험을 통하여 그 유효성을 검증한다.