본 논문에서는 Virtual Mass-Spring-Damper 모델을 사용하여 이동로봇과 주위 물체와의 관계를 모델링하고 장애물의 충돌벡터를 검출하여 가상의 척력을 발생시키는 가상 임피던스 방법을 제안하였다. 이를 위하여 원격지 슬래이브 로봇의 주위 환경 정보 즉, 이동 로봇과 장애물과의 거리 및 접근 속도 등의 정보를 조작자에게 입체적으로 전달하기 위해 조이스틱의 각축에 연결된 모터를 이용하여 힘을 발생시킬 수 있도록 한다. 제안한 방법의 실제 로봇적용에 앞서 이동로봇의 장애물 회피 시뮬레이션을 통하여 알고리즘을 검증하였다.
본 논문에서는 자율주행 장치의 효율적인 자율주행을 위한 특징 맵 기반 SLAM(simultaneous localization and mapping)과 수정된 유전자 알고리즘을 이용한 경로계획을 제안하였다. 현재 연구되고 있는 자율주행 장치들에 있어서 가장 큰 문제점 중 하나는 환경 적응성이다. 이는 새로운 환경에서 자신의 위치를 인식해야 하는 경우와 "kid napping" 문제와 연계되어 자율주행 장치가 새로운 위치 혹은 알려지지 않은 위치에서 자신의 위치를 인식해야하는 경우로 구분된다. 본 논문에서는 이러한 환경 적응성 문제를 해결하기 위해 초음파 센서를 이용한 특징맵 기반 SLAM을 적용하였으며, 지능형 자율주행 장치의 효율적인 주행을 위해 수정된 유전자 알고리즘(genetic algorithm: GA)을 적용한다. 본 논문에서는 성능을 분석하기 위해 직접 설계 제작한 자율주행 장치를 대상으로 임의의 위치에서 자율주행 장치 스스로 자신의 위치를 인식한 후, 주어진 작업을 수행하기 위해 유전자 알고리즘을 통하여 최적화 된 경로를 따라 주행하는 가를 실험하였다. 실험 결과, 빠르고 최적화된 경로계획과 효율적인 SLAM이 가능함을 확인 할 수 있었다.
한국농업기계학회 2000년도 THE THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON AGRICULTURAL MACHINERY ENGINEERING. V.II
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pp.318-324
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2000
Ultrasonic and magnetic resonance imaging systems are used to visualize the interior states of biological objects. These nondestructive methods have many advantages but too much expensive. And they do not give exact color information and may miss some details. If it is allowed to destruct some biological objects to get the interior and exterior information, constructing 3D image from the series of the sliced sectional images gives more useful information with relatively low cost. In this paper, PC based automatic 3D model generator was developed. The system was composed of three modules. One is the object handling and image acquisition module, which feeds and slices objects sequentially and maintains the paraffin cool to be in solid state and captures the sectional image consecutively. The second is the system control and interface module, which controls actuators for feeding, slicing, and image capturing. And the last is the image processing and visualization module, which processes a series of acquired sectional images and generates 3D graphic model. The handling module was composed of the gripper, which grasps and feeds the object and the cutting device, which cuts the object by moving cutting edge forward and backward. Sliced sectional images were acquired and saved in the form of bitmap file. The 3D model was generated to obtain the volumetric information using these 2D sectional image files after being segmented from the background paraffin. Once 3-D model was constructed on the computer, user could manipulate it with various transformation methods such as translation, rotation, scaling including arbitrary sectional view.
Nondestructive methods such as ultrasonic and magnetic resonance imaging systems have many advantages but still much expensive. And they do not give exact color information and may miss some details. If it is allowed to destruct some biological objects to get interior and exterior informations, constructing 3D image form a series of slices sectional images gives more useful information with relatively low cost. In this paper, a PC based automatic 3D model generator was developed. The system was composed of three modules. The first module was the object handling and image acquisition module, which fed and sliced the object sequentially and maintains the paraffine cool to be in solid state and captures the sectional image consecutively. The second one was the system control and interface module, which controls actuators for feeding, slicing, and image capturing. And the last was the image processing and visualization module, which processed a series of acquired sectional images and generated 3D volumetric model. Handling module was composed of the gripper, which grasped and fed the object and the cutting device, which cuts the object by moving cutting edge forward and backward. sliced sectional images were acquired and saved in a form of bitmap file. 2D sectional image files were segmented from the background paraffine and utilized to generate the 3D model. Once 3-D model was constructed on the computer, user could manipulated it with various transformation methods such as translation, rotation, scaling including arbitrary sectional view.
This study was carried out to settle the plugging problem which occurs frequently when agricultural wettable powder is used in pest control work using the crushing and the dispersing effects caused by irradiation of ultrasonic wave. Sonication was applied to the wettable powder suspension in a beaker for 30 seconds using a 28 kHz, 200 W PZT BLT, and the image of suspension before and after sonication was observed using a microscope and a SEM. The image of tow commercial wettable powder suspensions in water observed using an optics microscope showed that the agglomerated particles were irregularly distributed over the whole observed region when stirred mechanically, while showing more uniform distribution composed of comparatively single particles in the whole observed region after sonication. Concerning the above, the projected areas of particles in the four suspensions after sonication were decreased distinctively in the observed range of the microscope and the atomization of crystals was much developed. Over the measured range of 5.6∼4,157 ${\mu}$m particle size, the overall projected area of particles was decreased to 58.3∼89.6% on the average after sonication. When the SEM images of sonicated wettable powder suspensions dissolved in water and CH$_3$OH were compared to the suspensions before sonication, such phenomena as the atomization of particles, the expansion of voids between particles, the reduction and the decrease of agglomerated particle groups, and the progress of crack developments on the surface of flake-shaped particles were observed. It seemed possible that the plugging problem that occurs frequently in pest control machine when using wettable powder would be settled by the use of sonication.
Need of porcelain-repair system is largely demanding as dental porcelain restorations are increased in clinical dentistry. This study investigated shear bond strength of commercial porcelain-repair systems on dental porcelain and their reliability. Experimental groups were as follows; Group A Super Bond C&B, Group B Porcelain repair kit, Group C Ceramic repair, and Group D Spectrum system as a control. Porcelain disks were fired and embedded in epoxy resin. Porcelain surface were ground using 220 grit SiC disk, then cleaned in ultrasonic bath. Then porcelain specimens were treated with each repair system. A clear polystyrene cylinder 3.5 mm in internal diameter was filled with composite resin. Then the resin cylinder was polymerized with a visible light curing unit. Thirty one specimens at each group were prepared and stored at $37^{\circ}C$ distilled water for 48 h. Specimens were tested in an Instron testing machine according to ISO TR 11405. Mean shear bond strength and standard deviation of each group was $15.7{\pm}4.1MPa$ (Group A), $12.8{\pm}4.9MPa$ (Group B), $7.2{\pm}3.0MPa$ (Group C) and $9.6{\pm}2.2MPa$ (Group D). ANOVA and Tukey HSD post-hoc test showed that there were significant differences between groups (p<0.05). Data of bond strength were analyzed with two-parameter Weibull distribution. Confidence interval of Weibull modulus (m-parameter) at 95% of Group A (3.5-6.3) and Group D (3.6-6.0) were significantly higher than Group B (2.2-3.7) and Group C (2.0-3.4). There was little correlation between mean shear bond strength and Weibull modulus. Results indicated that acid-etching of porcelain surface increased porcelain-resin shear bonding strength.
사물들에 네트워크를 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물의 상호 소통을 돕는 지능형 시스템인 사물인터넷이 발달하고 있다. 사물인터넷과 네트워크 기술, 스마트 기기의 발달에 따라 홈 네트워크 시스템에 관한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 압력 센서와, 적외선 센서, 초음파 센서, 스위치, 아두이노, 라즈베리파이, 안드로이드 어플리케이션을 이용하여 홈 네트워크를 기숙사에 적용한 사물인터넷 기반의 스마트 기숙사 시스템을 제안한다. 사물인터넷 기반의 스마트 기숙사 시스템은 기숙사의 대표적인 공동물품인 세탁기, 컴퓨터, 러닝머신의 사용여부와 택배의 도착여부를 안드로이드 어플리케이션을 통하여 파악할 수 있도록 하였다.
최근 출시되는 주차보조시스템에서 후방물체와의 거리정보를 알아내는 방법으로는 초음파 센서나 레이더 등의 추가 센서장비를 활용하는 방법들이 있다. 하지만, 추가적인 장비의 사용은 추가적인 비용과 함께 기존 차량에서의 도입이 쉽지 않은 문제점을 가지고 있다. 다른 방법으로는 움직임 스테레오 기법이 제안되었다. 하지만, 스테레오 조정(Stereo Rectification) 단계에서 좋은 특징점의 검출과 정확한 매칭결과가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 후방카메라 1대만을 사용하여 취득한 연속영상정보를 바탕으로 평행주차상황에서 영상의 사각화 변환과 라인단위 적분 사영화 및 블록화 기반 유사도 조사를 통하여 연속거리정보를 추출하는 방법을 제안하고자 한다. 실험에는 Magna Parallel 영상을 사용하였으며, 수행한 실험결과 후방공간에 대한 화면의 라인단위 연속거리의 측정이 가능함을 보였다.
Lead oxide-based ferroelectrics are the most widely used materials for piezoelectric actuators, sensors and transducers due to their excellent piezoelectric properties. Considering lead toxicity, there is great interest in developing lead-free piezoelectric materials, which are biocompatible and environmentally friendlier. Recently alkali oxide materials, including sodium - potassium niobate (NKN), have been given attention in view of their ultrasonic application and also as promising candidates for piezoelectric lead-free system. However, it is difficult to sinter such NKN-based materials via conventional sintering process. In this reason, many researchers have investigated hot press, hot isostatic press or spark-plasma sintering of NKN-based ceramics. In this study, as candidates for lead-free piezoelectric materials, dense (Na,K,Li)(Nb,Sb)$O_3$ systems were developed by conventional sintering process. The microstructures and piezoelectric properties of the (Na,K,Li)(Nb,Sb)$O_3$ systems were investigated as a function of variable compositions. The excellent piezoelectric and electromechanical properties indicate that this system is potentially good candidate as lead-free material for a wide range of electro-mechanical transducer applications.
초음파 영상은 의료진단을 위한 영상기기 중 가장 널리 쓰이고 있는 방법으로 전자공학에 있어서 DSP 및 VLSI 분야의 기술발전에 힘입어 보다 효율적이고 복잡한 기법들의 적용이 가능하여져 90년대에 이르러 시스템의 성능이 매우 빠르게 발달되었다. 본 논문은 의료진단용 초음파 영상장치에서 사용되는 주요 디지털 신호처리 기법과 시스템 구현 기술에 대하여 기술하였다. 구체적으로는 일반적인 초음파 영상장치의 구조 및 신호처리 기법을 소개하고, 90년대에 개발된 디지털 초음파 영상장치의 기술적인 내용을 그 기술 동향과 전망과 함께 다루었다. 특히 초음파 영상의 화질을 결정하는 가장 중요한 요소인 해상도를 증대하기 위한 모든 초음파 집속 기법을 표현할 수 있는 통합 합성 구경 모형을 제시하고, 이론적인 해석을 통하여 초음파 영상을 위한 어레이 신호처리 기법들을 구분하고 각 방법들에 대한 특성을 조사하였나. 본 논문에서 소개된 신호처리 기법들은 초음파를 이용한 비파괴 검사 분야에 유용하게 적용될 수 있는 것 들이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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