• Composites Research
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• 제28권3호
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• pp.81-88
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• 2015

본 논문은 착용형 근력지원 로봇의 경량화를 위하여 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 복합재료의 적용 설계와 유한요소해석을 이용한 안전성 평가 내용을 기술하였다. 금속재 프레임으로 제작된 착용형 근력지원 로봇에 대하여 탄소섬유 복합소재로 대체하였고, 적용 재료에 대하여 ASTM을 기준으로 인장, 압축 그리고 전단시험을 통하여 해석적 평가를 위한 기계적 물성시험을 수행 하였다. 구조해석 결과를 이용하여 설계된 경량 착용형 근력지원 로봇의 메인 프레임 및 대퇴부 프레임은 경량 설계의 설계요구조건을 만족하였으며 제작된 로봇이 기존 금속재 프레임 대비 경량화 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.6-9
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• 2010

URC 로봇 클라이언트는 원가 절감 및 하드웨어 경량화를 위해 최소한의 요소로 구성되며, 필요한 기능을 외부 디바이스와의 연동 또는 서버를 통해 전송받아 작업을 수행하게 된다. 기존의 URC 로봇 시스템은 이기종간의 제약 없는 서비스를 제공하기 위해서 웹 서비스를 사용하고, 워크플로우 표준 언어인 BPEL 을 기반으로 한 워크플로우 엔진을 사용하고 있다. 로봇 클라이언트의 제한 된 자원으로 인해 대부분의 URC 로봇 시스템은 서버에서 BPEL 엔진을 동작시키고, 네트워크를 통해서 클라이언트의 서비스를 호출하는 구조를 가지게 된다. 이에따라 기존 로봇 시스템은 클라이언트 서비스 호출로 인한 네트워크 부하가 발생하는 문제가 있다. 본 논문에서는 경량화 된 B2J 시스템을 이용하여 로봇 클라이언트에서 BPEL의 실행을 수행하는 DBRS를 제안한다. 기존의 B2J는 BPEL 문서를 Java 코드로 변환, 컴파일, 실행하는 과정을 같은 환경에서 수행했으나 DBRS에서 사용되는 경량화 된 B2J 는 변환자와 실행자를 분리함으로써 요구사항을 낮추고 로봇의 제한된 자원을 절약한다. DBRS 는 다른 BPEL 엔진을 사용하는 로봇 시스템에 비해 클라이언트의 제한된 자원을 절약하고, 로봇 서비스 호출에 의해 발생하는 네트워크 부하가 감소한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권2호
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• pp.318-324
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• 2010

본 논문에서는 새로운 구조의 6축 다관절 로봇 매니퓰레이터의 경량화와 토크성능을 높이기 위하여 어깨관절부위에 중력보상기를 설계하고 적용하였다. 또한, 매니퓰레이터의 기구학 및 역기구학 해석을 하였다. 자체 중량 30Kg의 경량이면서도 25Kg 고가반하중 인 우수한 성능을 구비할 수 있도록 매니퓰레이터의 링크 구조에 대한 FEM 해석을 수행하였다. FEM 해석을 통하여 로봇 매니퓰레이터의 굽힘이나 파단에 대한 안정성을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.941-946
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• 2021

본 논문은 3D프린터와 모터를 활용해 무게와 부피를 줄인 재활용 웨어러블 로봇 손의 설계 및 구현에 관한 연구이다. 재활용 웨어러블 로봇은 재활의 효과도 중요하지만, 사용의 간편성 또한 중요하다. 하지만 현재 연구 및 개발된 재활용 외골격 로봇은 부피와 무게가 무겁거나 제자리에서 사용해야 하는 것이 대부분이다. 따라서 착용에 용이하고 사용자에게 중량이 부담되지 않는 웨어러블 로봇이 필요하므로 경량화된 전동식 재활용 웨어러블 로봇 손을 제안하였다. 3D프린터를 사용하여 무게와 부피를 줄이고 착용에 용이하도록 설계를 진행하였다. 또한, 휴대성을 높이기 위해 공압 방식이 아닌 모터기반의 전동방식을 채택해 구조를 간단하게 구성하였다. 최종적으로 경량화된 전동식 재활용 웨어러블 로봇 손의 실험을 통해 제안한 방식의 효용성을 검토하였다.

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.227-237
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• 2018

본 논문에서는 밀폐/협소의 공간에 적용을 위한 이동형 용접 로봇의 매니퓰레이터의 경량화 및 단열 성능 확보를 위한 설계 적용 연구 내용을 나타내었다. 선박 및 해양플랜트와 같이 구조가 복합하고 협소한 공간에 대한 용접 작업을 위하여 용접사를 작업 대상물 외부에서 용접로봇을 이용한 용접작업을 위하여 다양한 로봇 플랫폼이 개발되고 있다. 일반적인 로봇의 개발 과정은 적용 환경과 요구조건을 고려하여 기계 개발, 전자 장치 개발, 제어 알고리즘 개발 및 통합 검증으로 이루어 진다. 용접로봇의 완성도 높은 개발을 위하여 로봇 플랫폼의 기본 설계에서 환경 조건을 고려한 로봇 매니퓰레이터의 경량 설계를 수행하였다. 또한, 단열성능 및 냉각 성능 확보를 위한 소재 선정과 검증, 해석 및 시험의 과정을 거처 개발된 로봇과 연구 결과를 나타내었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.129-130
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• 2014

본 논문은 배관 청소에 최적화된 PWMC 기반 청소로봇 개발을 제안한다. 제안하는 배관 청소로봇은 최적화된 배관 청소 환경을 제공하기 위하여 배관 요소를 분석하여 이에 따른 모터, 조인트, 솔, 스프링 등을 설계하였다. 설계를 통하여 개발된 청소로봇은 조정에 따라 지름 200~300mm의 좁은 배관에서 PWMC 를 통하여 속도를 제어하여 자동 청소가 가능하다. 또한 개발된 청소로봇은 6.8kg로 기존 배관 청소 기계를 50%이상 경량화 하여 휴대성과 간편한 조작에 따른 편의성을 제공하며, 기존의 장비에 대한 소모성을 낮추고 무게의 경량화 및 동작 자동화에 초점을 두었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.435-437
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• 2022

보행 보조 로봇의 효과적인 보조를 위해서는 사용자의 보행 유형을 인식하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 end-to-end 분류 네트워크 기반 보행 환경 인식 방법을 사용하여 사용자의 보행 유형을 강인하게 추정한다. 실외 보행 환경을 오르막길, 평지, 내리막길 3 가지로 분류하는 딥러닝 모델을 학습시켰으며, 엣지 디바이스에서 이를 사용하기 위해 네트워크 경량화를 진행하였다. 경량화 후 추론 속도는 약 47FPS 수준으로 실시간으로 보행 보조 로봇에 적용 가능한 것을 검증했으며, 정확도 측면에서도 97% 이상의 성능을 얻을 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.24-28
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• 2013

이 논문에서는 아동 크기 휴머노이드 로봇의 설계 및 개발과정에 대하여 기술한다. 경량형 휴머노이드 로봇의 설계 개념을 제시하고, 3차원 설계 툴을 이용하여 1m 이상 크기 휴머노이드 로봇의 메커니즘을 설계하였다. 로봇의 구동을 위한 하드웨어는 제한된 로봇의 무게 내에서 최적의 성능을 낼 수 있도록 설계하였다. 3차원 설계 툴을 사용하여 설계한 로봇의 프레임 및 링크들은 가볍고 강도가 좋은 재료를 선정하고 정밀 가공을 통해 제작하였다. 제작된 아동 크기의 휴머노이드 로봇은 역기구학, 균형제어를 적용하여 기본 동작을 구현하고 그 성능을 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.23-23
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• 2004

이동로봇의 독립성과 움직임에 자유도를 높이기 위해서 축전지를 이동로봇에 탑재하고, 이를 이용하여 동력을 공급하는 경우가 대부분이다 이러한 경우에 에너지 효율은 제한된 동력을 가지는 시스템의 가동 가능시간을 결정하는 중요한 성능지수가 된다. 또한, 이동로봇의 최대속도나 최대가속도, 등판각도 등의 설계 사양을 소형의 모터를 사용하여 만족시키는 것은 이동로봇의 소형화, 경량화 및 시스템의 가격을 낮추기 위해 필수적이다. 그러나 이동로봇의 최대의 문제점 중의 하나인 소비전력의 감소에 대한 문제는 활발히 연구되고 있지 않다.(중략)

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권6호
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• pp.561-566
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• 2015

본 논문에서는 고 중량물을 빠르게 이송시키며'Pick & Place'작업을 수행하는 병렬로봇의 작동강성 최적설계에 대한 연구를 수행하였다. 20~30kg 의 고 중량물을 사용하여 특정 작업을 빠르게 수행하기 위해서는 빠른 응답속도를 위한 관성 기구부 경량 설계와 동시에 동작의 정밀도를 위한 고 강성설계가 필요하다. 하지만 요구조건인 관성 기구부 경량 설계와 고강성 설계는 상호 배타적인 관계이므로 본 연구에서는 다물체동역학 해석을 통해서 병렬로봇의 동적 거동을 분석함으로써 로봇의 작동 중에 작용하는 하중상태를 분석하였고, 상호 배타적인 두 성능을 동시에 만족시키기 위해 관성 기구부 위상 최적 설계를 수행하였다. 그리고 위상 최적설계 결과를 병렬로봇에 적용하여 그 신뢰성을 검증하였다.