본 논문에서는 농장의 위성 사진 혹은 드론 사진을 이용하여 농장을 구분하고 농장 드론과 트랙터의 자율주행 및 행동을 제어하는 'AMCS(Agricultural Machine Control System)'를 제안한다. AMCS는 드론과 트랙터의 센서 데이터 및 비디오 영상 데이터로부터 농장 경계를 구분하고, 메인 서버에서 원격 제어 명령어를 읽어 들인 후 드론 및 트랙터 스프링클러와의 연동을 통해, 관리지역 내의 원격 제어 명령을 전달하는 'LSM(Local Server Module)'과 드론과 트랙터가 농장 밖에서 농장으로 이동하는 경로와 농장 안에서 저비용, 고효율로 일을 처리할 수 있는 경로를 설정하는 'PSM(Path Setting Module)'으로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 AMCS의 성능분석 결과 AMCS의 PSM은 외부 출발점에서 농장까지 도달하는 경로를 설정할 때 다익스트라 알고리즘보다 약 100% 향상된 성능을 보였으며, 농장 내부 작업 경로를 설정할 때 기존 경로보다 약 13% 높은 작업 효율을 보였고 36% 낮은 작업 거리를 설정했다. 따라서 PSM은 기존 방식보다 더 효율적으로 트랙터와 드론을 제어할 수 있다.
무인잠수정이 원하는 경로를 추종할 수 있도록 안정적인 운항제어를 수행하기 위해서는 잠수정의 동역학적 특성을 정확히 파악하는 것이 필요하다. 수중에서 거동하는 무인잠수정의 동역학적 특성은 제어입력뿐만 아니라 유체력계수에 의해 주로 결정되므로, 이러한 계수값을 정확하게 아는 것이 중요한 요소라 할 수 있다. 일반적으로 유체력계수는 PMM 시험과 같은 실험적 방법을 통하여 얻게 되지만 실험방법의 어려움과 실험장비들의 부정확성으로 인한 오차에 의하여, 얻어진 값들의 신뢰성이 많이 저하된다. 계수값들을 구할 수 있는 다른 방법으로는, 확장칼만필터 등과 같은 모델기반 추정 알고리즘을 통하여 유체력계수를 추정하는 것이다. 본 논문에서는 확장칼만필터를 이용하여 유체력계수를 추정하도록 하였으며, 설계된 추정 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 기존에 수행된 PMM 시험에 의해 얻어진 유체력계수의 실험값과 비교 분석하였다. 또한 본 논문에서는 만타형 무인잠수정을 이용하여 원하는 경로를 추종할 수 있도록, 추정된 유체력계수를 사용하여 수심제어 및 방향제어를 위한 슬라이딩 모드 제어기를 설계하였으며, 충분한 정확도를 가지고 원하는 경로를 추종함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
Recently, due to the development of new technology and products, FA has been accelerating for obtaining high-quality and saving of resources and power. Introduction of automation to the field which has bad working condition is needed and welding is one of these field. In this study, solving algorithm for down hand control which requires in the automatic are welding system is proposed. For the verification of the algorithm, numerical examples are shown and visualization is carried out using developed graphic tools.
본 논문은 산업용 로보트의 PWM 디지탈 서어보 제어기와 실시간 궤적계획 알고리즘 및 궤적추적알고리즘의 설계에 관한 것이다. 구체적으로 산업용 로보트의 제어가 계급적 구조의 분산 제어 시스템으로 실현되었으며, 부속 Hardware 및 Software가 설계 제작되었고, 사용자의 편의를 도모하기 위한 모니터프로그램이 개발되었다. 실제로 이 서어보 제어기와 제어 알고리즘을 이용하여 R-Φ 평면상에서 연속경로 제어가 가능함을 실험적으로 알 수 있다.
애드혹 네트워크는 고정된 기반 구조 없이 이동 호스트들로만 구성된 네트워크이다. 이러한 네트워크는 노드의 이동으로 인한 토폴로지의 잦은 변화로 관리면에서 많은 어려움이 있다. 따라서, 애드혹 네트워크의 라우팅 경로(Routing Path)에 대한 신뢰도를 높이는 것이 점점 중요해 지고 있다. 본 논문에서는 기존의 ZRP(Zone Routing Protocol)를 기반으로 하여 라우팅 경로의 전체적인 홉(hop) 수를 줄이고, 경로상의 노드들끼리의 인증을 통하여 라우팅 경로의 신뢰성을 향상시키는 경로 탐색 방안을 제안하였다. 또한 토폴로지의 잦은 변화로 인한 라우팅 경로 유지의 어려움을 질의 제어 메커니즘을 통하여 해결하고자 시도하였다. 본 논문의 방안은 시뮬레이션을 통하여 그 효율성을 입증할 수 있었다.
고속의 패킷 교환망에서 최적 경로 제어 문제(ORP: Optical Routing Poblem)를 해결하기 위해 gradient projection (GP) 기법을 적용하였따. 망 평균 패킷의 손실율을 최소화하는 ORP는 교환 노드들에서 패킷들이 손실됨으로써 non-convex가 되어, GP 알고리즘에 의해서는 그 경로해를 직접 구할 수가 없다. 따라서, 이 non-convex ORP를 reduced ORP (R-ORP)라 불리는 convex 문제로 변형시킨후, 그 경로해를 구하고자 GP 알고리즘을 이용하였다. 컴퓨터 모의 실험에 의해서는 R-ORP를 통해 얻어진 경로해가 원래 ORP의 최적 경로해에 아주 근사함을 보여준다. 또한 ORP 와 R-ORP들을 통해 얻어진 두 경로해간의 차이에 있어서의 이론적인 상한이 유도된다.
위치 기반 서비스(LBS)의 확산으로 다양한 분야에서 활용할 수 있는 많은 양의 경로 데이터가 생성되고 있다. 하지만 공격자가 경로 데이터를 통해 잠재적으로 사용자의 개인정보를 유추할 수 있다는 문제점이 존재한다. 따라서 경로 데이터의 프라이버시를 보존하며 유용성을 유지할 수 있는 GAN(Generative Adversarial Network)을 사용한 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 GAN은 생성된 결과물을 제어하지 못한다는 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 ACGAN(Auxiliary classifier GAN)을 통해 생성된 결과물을 제어함으로써 경로 데이터의 민감한 정점을 숨기고, Attention mechanism을 결합하여 높은 유용성과 익명성을 제공하는 합성 경로 생성 모델인 TAP-GAN(Trajectory attention and protection-GAN)을 제안한다. 또한 모델의 성능을 입증하기 위해 유용성 및 익명성 실험을 진행하고, 선행 연구 모델과의 비교를 통해 TAP-GAN이 경로 데이터의 유용성을 보장하면서 사용자의 프라이버시를 효과적으로 보호할 수 있음을 확인하였다.
무인 자율 주행 차량이 야지 환경에서 안전하게 주행하기 위해서는 차량의 주행 안정성이 반드시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 실시간 주행 안정성 분석을 위한 자율 주행 시뮬레이션에 적용되는 경로 추종 제어기를 제시한다. 경로 추종 제어기는 Preview 거리를 사용하여 차량의 지향 각을 제어하고, 요 모멘트 관측기로부터 추정된 외란 모멘트를 보상하여 지향 각 오차와 횡 방향 거리 오차를 감소시킨다. 곡선 경로에서는 곡률을 이용하여 차량의 주행 속도를 결정한다. 대상 차량은 6X6 스키드 조향 차량이기 때문에 6개의 휠에 서로 다른 구동력을 분배하는 방법을 사용하여 주어진 경로를 주행한다. ADAMS에서 모델링 된 차량을 MATLAB과 연동시켜 시뮬레이션하고, 경로 추종 제어기 성능을 검증하였다.
본 논문은 고정 및 이동물체와의 효율적인 충돌회피 알고리즘으로 적응임피던스제어 알고리즘을 제안하였다. 일반적인 충돌회피 알고리즘은 이동로봇의 동적 특성을 고려하지 않고 최적의 경로생성에만 관심을 둠으로써 실제 이동로봇이 추종하기 어려운 경로를 생성하기 쉽다. 그러므로 이동로봇의 동적 특성을 고려한 충돌회피 알고리즘을 위해, 이동로봇과 장애물과의 상호작용관계를 가상의 힘으로 정의한 임피던스제어 알고리즘을 사용하였다. 하지만 이런 단순 임피던스제어 알고리즘만으로는 갑작스런 장애물의 출현 시 이동로봇의 속도가 증가하고 장애물이 사라지면 속도가 감소하는 비효율적인 속도제어라는 문제점을 가지고 있다. 그러므로 충돌 가능성에 따른 새로운 속도제어 방식을 고려한 적응임피던스제어 알고리즘을 제안하고 검증하고자 한다.
본 논문에서는 우선순위에 기초를 둔 새로운 흐름제어 방식을 제안한다. 이 방식 에 따르면 각 통신경로는 유지하고자 하는 적정 버퍼의 크기를 설정하고, 전송중 이 를 초과하지 않도록 해당 통신경로의 전송 우선순위를 조절한다. 대용량의 통신대역 폭을 요구하는 통신경로는 작은 크기의 적정 버퍼를 설정한다. 적정 버퍼의 크기와 전송 우선순위가 반비례하게 정의하면, 통신경로의 전송 우선순위는 높게 설정되므 로, 각 노드는 설정된 통신경로를 지나는 패킷에 높은 처리 기회를 제공하게 되고, 이를 통하여 버퍼의 크기를 적정 수준이하로 감소시키는 작용을 한다. 또한 대용량의 통신대역폭을 요구하는 통신경로에서는 경로상에 있는 노드에 적은 수의 패킷을 유지 하게 함으로 짧은 전송지연을 갖게 된다. 각 통신경로의 버퍼 크기는 통신경로가 연 결된 동안 일정한 시간 간격으로 재조정될 수 있다. 사용하고 있는 통신망 대역폭이 통신경로의 최종 목적지 응용 프로그램이 필요로 하는 데이타 흐름보다 적은 경우, 그 노드는 큐의 크기를 줄임으로써 대역폭을 보다 크게 확보할 수 있다. 통신망간 연 동 환경에서는 나은 통신망 대역폭을 근접한 노드로 확보할 수 있으며, 따라서 데이 타의 응답이 전통적인 end-to 흐름제어 기법보다 빨라진다. 고속의 통신망 환경에서 는 제안된 흐름제어 기법이 보다 효율적인 성능을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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