• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.461-464
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• 2001

본 연구에서는 생체 임피던스를 이용하여 3채널 상지(upper arm) 운동 분석 시스템을 제작하였다. 각 채널은 상지의 외전(supination)과 내전(pronation), 팔꿈치(elbow)의 폄과 굽힘, 손목(wrist)의 평과 굽힘에 따른 각 관절의 임피던스 변화를 얻을 수 있도록 설계되었다. 상체 임피던스는 전극의 부착위치에 의존하므로 정밀한 감지를 위해 상지 운동에 대한 임피던스의 변화와 각도계(goniometer)의 각도 변화와의 상관관계를 통하여 상관 관계가 높고, 변화량이 가장 크고 다른 관절의 움직임에 따른 영향이 최소인 곳을 찾아 이를 최적의 전극 위치로 정하였다. 그리고, 선정된 최적의 전극 위치에서 임피던스 변화를 얻어 상지 운동을 분석해 보았다. 최적의 전극 위치에서 손목과 팔꿈치의 각도 변화와 임피던스 변화의 상관 계수는 각각 0.94, -0.97로 아주 높은 상관 관계를 보였다. 또한 이전의 다른 연구에서 임피던스 방법으로 구현해 본적이 없는 팔의 회전(rotation)도 분석이 가능하였다. 이 시스템은 피검자의 동작에 거의 제한을 주지 않고, 가벼우며, 장시간 측정이 용이할 뿐만 아니라 시스템 구성이 영상 분석기에 비해서 단순하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 제안하는 방법은 재활과 생체역학, 로봇의 원격 제어, 그리고 가상 현실에서의 동작 구현 등에 활용 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(C)
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• pp.405-408
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• 2011

In this paper, we propose a robot remote control system based on mouth tracking. The main idea behind the work is to help disabled people who cannot operate a joystick or keyboard to control a robot with their hands. The mouth detection method in this paper is mainly based on the Adaboost feature detection approach. By using the proposed new Haar-like features for detecting the corner of mouth, the speed and accuracy of detection are improved. Combined with the Kalman filter, a continuous and accurate mouth tracking has been achieved. Meanwhile, the gripping commands of the robot manipulator were also achieved by the recognition of the user.s mouth shape, such as 'pout mouth' or 'grin mouth'. To assess the validity of the method, a mouth detection experiment and a robot cargo transport experiment were applied. The result indicated that the system can realize a quick and accurate mouse tracking; and the operation of the robot worked successfully in moving and bringing back items.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.87-94
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• 2020

This paper introduces a method to control an industrial robot arm to imitate the movement of the human arm and hand using electromyography (EMG) signals. The proposed method is implemented on the UR3 robot that is a popular industrial robot and a MYO armband that measure the EMG signals generated by human muscles. The communications for the UR3 robot and the MYO armband are integrated in the robot operating system (ROS) that is a middle-ware to develop robot systems easily. The movement of the human arm and hand is detected by the MYO armband, which is utilized to recognize and to estimate the speed of the movement of the operator's arm and the motion of the operator's hand. The proposed system can be easily used when human's detailed movement is required in the environment where human can't work. An experiments have been conducted to verify the performance of the proposed method using the teleoperation of the UR3 robot.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.267-273
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• 2021

Recently, the small-size mobile robots with remote-control are rapidly growth which market of mobile is increased in the world. Especially, the smart-phones are widely used for interface device in the small size of a mobile robot. The research goal is control system design which is applied to miniaturization of a mobile robot using smart-phone and it can be confirmed performance for designed system. Meanwhile, the fabrication of mini-mobile robot can also be remote-control operation through the WIFI performance of a smart-phone. The smart-phone is used to remote-control for robot operation which control data transmit to robot via the WIFI network. To drive the robot, we can observe by the smart-phone screen and it can easily adjust the robot drive condition and direction by smart-phone button. Consequentially, there was no malfunction and images were printed out well. However, in drive, because of blind spot, robot was bumped into obstacle. Therefore, the additional test is necessary to sensor for blind spot which sensor can be equipment to mobile robot. In addition, the experiment with robot object recognition is needed.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.106-115
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• 2003

보안 방범설비 시스템 구축시 교차식 스테레오 카메라 방식으로 이동객체를 추적하고, 카메라에서 이동 객체까지 거리를 측정하는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 이동 객체를 추출하기 위해서 스테레오 입력 영상을 화소 단위로 정합하였으며, 입력 영상의 주변명암 변화에 대한 오류를 보정하기 위하여 적응형 임계값으로 이동성분을 구한 후 잡음제거 알고리즘으로 이동객체 영역만 추출하였다. 그리고 이동 객체의 위치값을 이용하여 카메라의 팬/틸트를 제어함으로써 이동객체를 추적하였으며, 교차식 스테레오 카메라 시스템의 파라미터 특징을 이용하여 이동객체까지의 거리를 측정하는 방법을 제시하였다. 실험 결과 제안한 알고리즘은 스테레오 방범 카메라 시스템에서 이동객체의 거리 측정과 추적이 가능함을 알 수 있었다. 거리측정 오차도 6%이내에 존재하였다. 따라서 제안한 알고리즘을 이용하여 시스템을 구현할 경우 스테레오 방범 시스템, 이동자율 로봇 시스템 및 스테레오 원격제어 시스템 등에 응용할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.548-549
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• 2015

무인 잠수정은 자율 무인잠수정(이하 'AUV' 또는 '자율무인잠수정'을 혼용)과 원격조정잠수정(이하 'ROV'로 지칭)으로 분류를 할 수 있다. ROV는 테더 게이블로 인한 작업 범위의 한계와 운동성능 효율이 떨어지는 단점을 지니고 있어, 테더 케이블이 필요 없는 AUV에 대한 필요성이 증대되고 있다. 추측 항법 시스템인 관성 항법 시스템(inertial navigation system, 이하 'INS'로 지칭)은 외부 도움없이 관성측정 장치(inertial measurement unit, 이하 'IMU'로 지칭)를 활용하여 구성된 시스템을 말한다. IMU는 자이로 스코프(gyroscope), 가속도계(accelerometer), 지자기(magnetic)센서로 구성된 측정 장치로 3개의 센서를 사용하여 상호 보정을 통한 기동 체의 위치, 속도 및 자세 정보를 제공한다. 복합항법시스템은 추측항법시스템이 가지는 누적오차와 측위 항법시스템이 가지는 외부환경에 대한 단점을 상호 보완하는 방법으로 연구가 진행 중이다. 하지만 심해서 또는 해양의 특성에 따라 측위 시스템이 사용되지 못하기 때문에 추측 항법시스템의 다양한 관성 센서를 활용한 상로 보완과 신호처리 방법을 통한 연구 개발이 진행 중이다. 다양한 센서 정보를 통합하는 목적으로 칼만 필터와 같은 최적 필터기법이 보편적으로 사용되고 있다. 칼만 필터는 확률 선형 시스템에 대하여 공정잡음 및 측정 잡음이 가우시안 확률 분포를 따를 때 최적의 추정자가 된다. 또한 가우시안 조건을 만족하지 않는 경우에도 선형 추정자 중에 추정 오차의 분산이 가장 작은 추정자이다. 칼만 필터가 최상의 성능을 발휘 하려면 공정잡음과 측정 잡음의 실제 값을 정확히 알아내는 것이 중요하다. 잡음 수준에 대한 정보가 부정확 할 경우 칼만 필터는 발산 할 수 있기 때문에 시스템에서 잡음 수준의 공산은 칼만 필터의 최적 이득을 결정하는 중요한 요소로 추정치에 큰 영향을 준다. 따라서 칼만 필터를 추측항법시스템에 적용 시킬 경우 실제 모텔의 잡음 공분산을 정확히 추정할 수 있는 기법이 요구된다. 추측항법시스템은 다양한 센서를 활용하기 때문에 움직이는 기동 표적에 적용시 잡음공분상이 변하기 때문에 항법시스템이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 센서를 융합하여 해양 생체 로봇의 정밀 자세 제어가 가능한 시스템을 제안하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.137-145
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• 2004

본 논문은 평행식 스테레오 영상감시 시스템을 이용하여 3차원 공간에서 다중 이동물체를 검출하고, 카메라에서 이동 물체까지의 거리를 측정하는 알고리즘을 제안하였다. 스테레오 영상감시 시스템의 좌, 우측 영상을 입력을 받아 적응형 임계값과 화소귀납 알고리즘(PRA, pixel recursive algorithm)을 사용하여 다중 이동물체 영역을 추출하였다. 그리고 각각의 물체영역을 윈도우 마스크로 검출하고, 다중 이동물체 각각의 위치좌표와 스테레오 시차를 구하였다. 이 시차와 스테레오 비전 시스템의 특성 및 삼각 함수를 이용하여 다중 이동물체의 거리를 측정하였다. 실험결과 거리측정 오차도 7.28％이내에 존재하였으며, 따라서 제안한 알고리즘을 이용하여 시스템을 구현할 경우 스테레오 방범 시스템, 자율 이동로봇 및 스테레오 원격제어 시스템 등에 응용될 수 있을 것이다.

• 전기학회논문지
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• 제60권7호
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• pp.1417-1426
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• 2011

Radiofrequency ablation through cardiac catheterization is one of minimally invasive intervention procedures used in drug resistant arrhythmia treatment. To facilitate more accurate and precise catheter navigation, systems for robotic cardiac catheter navigation have been developed and commercialized. The authors have been developing a novel robotic catheter navigation system. The system is a network-based master-slave configuration 3-DOF (Degree-Of-Freedom) robotic manipulator for operation with conventional cardiac ablation catheter. The catheter manipulation motion is composed of the translation (forward/backward) and the roll movements of the catheter and knob rotation for the catheter tip articulation. The master manipulator comprises an operator handle compartment for the knob and the roll movement input, and a base platform for the translation movement input. The slave manipulator implements a robotic catheter platform in which conventional cardiac catheter is mounted and the 3-DOF motions of the catheter are controlled. The system software that runs on a realtime OS based PC, implements the master-slave motion synchronization control in the robot system. The master-slave motion synchronization performance tested with step, sinusoidal and arbitrarily varying motion commands showed satisfactory results with acceptable level of steady state error. The developed system will be further improved through evaluation of safety and performance in in vitro and in vivo tests.