• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.429-434
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• 2013

This paper proposes a CPSO (Cooperative Particle Swarm Optimization)-based MPC (Model Predictive Control) scheme to deal with formation control problem of multiple nonholonomic mobile robots. In a distributed MPC framework, each robot needs to optimize control input sequence over a finite prediction horizon considering control inputs of the other robots where their cost functions are coupled by the state variables of the neighboring robots. In order to optimize the control input sequence, a CPSO algorithm is adopted and modified to fit into the formation control problem. Experiments are performed on a group of nonholonomic mobile robots to demonstrate the effectiveness of the proposed CPSO-based MPC for multi-robot formation.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.608-611
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• 1997

The soccer robot system consists of multi agents, with highly coordinated operation and movements so as to fulfill specific objectives, even under adverse situation. The coordination of the multi-agents is associated with a lot of supplementary work in advance. The associated issues are the position correction, prevention of communication congestion, local information sensing in addition to the need for imitating the human-like decision making. A control structure for soccer robot is designed and several behaviors and actions for a soccer robot are proposed. Variable zone defense as a basic strategy and several special strategies for fouls are applied to SOTY2 team.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.1812-1815
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• 1997

This paper treats the estimation of human impedance and their application to collaboration work robot. Initially, we performa an experiment at whcich teh human becomes a slave and the robot behaves like a master having F/T sensor on its end. the human impedance expressed interms of mass, damping, and stiffness properties are estimated based on the force data measured by F/T sensor and the positiion data of the robot. To show the effectiveness of the estimated human impedance, we perform the second experiment at which the roles of the human and the robot are reversed. It is shown that the robot using the estimated human impedance follows the trajectory commanded by human very smoothly.

• 한국음향학회지
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• 제10권6호
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• pp.23-42
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• 1991

본 논문은 시스템 운동학적 자유보다도 많은 수의 input을 사용하여 비선형 구속조건을 갖는 메 카니즘의 정역학적 평형을 유지시키는 경우와 같이 일반 로봇 시스템의 협력 작업시 일어나는 antagonistic stiffness를 연구하였다. 이러한 antagonistic 상황은 coordinations of multiple manipulators, multi-fingered end-efector, walking machine, 그리고 인간의 움직임등을 포함하는 많은 로봇 시스템의 작동시에 일어난다. Antagonism으로 야기되는 stiffness는 이러한 시스템의 특성을 파악하는 좋은 척도 가 될 수 있다. Antagonistic stiffness의 개념은 시스템을 구성하는 강체들의 상대 변위의 함수로 얻어 지기 때문에 바강체들이 변형하는 특성을 나타내는 structural stiffness와는 구별된다. 따라서 이 개념은 여유입력들에 의해 얻어지는 시스템의 effective stiffness로 해석될 수 있고, 일반 로봇 mechanism의 개 경로 안정도의 척도로 이용될 수 있으며 목적에 따라서 stiffness의 제어가 가능한 비선형 spring을 만 드는 데에도 응용이 가능하다. 본 논문에서는 antagonism이 일어나는 몇가지 상황에서의 stiffness 특성 과 개경로 안정성 조건등을 해석적, 기하학적 관점에서 다루었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.3027-3029
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• 1999

인간과 함께 협력하는 서어비스 산업에서 요구되는 로봇은 고정된 환경에서 단순 반복 작업을 하는 기존 산업용 로봇의 개념을 뛰어 넘어 변화하는 환경에서 이동하면서 물체 이송 및 조작 기능을 수행하는 작업 형태를 취한다. 일반적으로 서어비스 로봇은 이동 능력과 조작능력이 겸비된 mobile manipulator의 외양을 갖는 것이 가장 응용 분야가 넓다. 이러한 mobile manipulator는 구동 축만 10축 내외가 되므로 축별 서보 제어기와 종류별 센서 제어기들을 분산화 시키는 구조가 신뢰성, 연산 능력의 측면에서 바람직하다. 개방형 구조로써 서보 제어기와 센서 제어기의 결합에 따른 비용 절감을 위하여 저가의 고속 통신망을 사용하고, 제어기 구성 요소들의 수급 다양화와 보수 유지의 간편화를 위하여 개방화된 인터페이스 하드웨어를 채택한다. 또한 자체 동력원에 의해 구동되는 것이 작업범위에 제한을 가하지 않으므로 로봇 제어기가 로봇 내부에 실장되어 오랜 시간 운용 가능하도록 소형화된 구조를 지니도록 설계한다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 2017년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1167-1188
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• 2017

최근 4차 산업혁명 등 대외적 R&D 환경의 급속한 변화와 이로 인한 과학기술의 융 복합 및 첨단화가 가속화됨에 따라 이에 대응하기 위해 신산업분야를 중심으로 국가 간 공동협력이 점차 활발해짐에도 불구하고, 우리나라는 연구개발 주체의 연구역량 열위, 연구주체의 폐쇄성, 국가 R&D 제도적 미흡 등으로 인해 국가 간 공동연구 활동도가 매우 미흡한 편이다. 2016년 국가과학 기술혁신역량평가 국제협력 항목에서도 우리나라의 국제협력 항목지수는 0.206으로 2015년(0.182) 대비 0.024p 상승하였으나, 여전히 OECD 30개국 중 16위에 머무르는 것으로 나타났으며, 국제협력 상위 3개국에 대한 상대수준에서도 평균 10.3% 수준에 불과하여 국제 공동연구 활동도를 높이기 위한 다각적인 개선방안 확립에 대한 요구가 점차 증대되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 2015년 연구에 이어 미래 신산업 분야에서 우리나라와 해외 주요국의 국제 공동연구 현황을 중심으로 핵심연구자 간(연구 활동도 상위 5위 이하) 국제공동연구에 대한 활동도 비교 분석을 통해 정확한 현황을 진단하고, 향후 우리나라 연구주체의 연구개발 개방화, 국제 협력 전략적 분야 및 대상 발굴, 국제공동연구 활성화 등에 대한 발전방안을 고찰하고자 하였다. 국내 및 글로벌 핵심 연구자 간 글로벌 공동연구 현황을 분석하기 위해서 KDD/KM 방법론을 활용한 공동연구자 분석(Co-author analysis)네트워크 기법을 활용하였으며, 동 방법론의 활용을 통해서 신산업 분야 중 가사로봇분야의 상위 10개 국가, 기관, 연구자에 대해 분석하고, 논문 활동도가 높은 글로벌 및 한국의 상위 5위까지의 핵심 연구자를 대상으로 연구자 간 국제공동연구에 대한 현황 및 활동도에 대한 공동연구 네트워크 분석을 수행하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.11-19
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• 2013

자율적인 다개체 모바일 로봇 시스템에 관해 경로 계획과 충돌회피는 중요한 기능이며 동시에 협력과 협동적으로 주어진 일을 수행하는데 필요한 기능이다. 본 논문에서는 이러한 중요하고도 도전적인 문제를 다룬다. 제안된 방법은 포텐셜 필드 방법과 퍼지로직 시스템에 기반을 두고 있다. 첫째로, 전역경로 계획은 포텐셜 필드를 이용하여 로봇이 목적지까지 가는데 비용을 최소화할 수 있는 경로를 선택한다. 그러고 나서 지역경로 계획은 퍼지로직 시스템을 이용하여 정적이거나 동적인 장애물과의 충돌을 피하기 위해 전역경로에서 경로를 변경시킨다. 본 논문에서는 각각의 로봇은 독립적으로 목적지를 선택하며 동시에 다른 로봇은 동적인 장애물로 고려한다. 또한 장애물의 움직임을 예측할 필요도 없다. 이러한 과정은 각각의 로봇이 해당되는 목적지를 찾을 때 까지 지속된다. 이 방법을 테스트하기 위해 자율 다개체 로봇 시뮬레이터(AMMRS)를 개발했으며 시뮬레이션과 실험기반의 결과물을 제공한다. 본 결과는 다개체 모바일 로봇 시스템에 대하여 경로계획과 충돌회피 전략이 효율적이며 유용하다는 것을 보인다.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.345-356
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• 2014

인터넷 서비스는 개방, 공유, 참여의 성격을 표방하여 인터넷 환경에 사용자가 적극적으로 참여하는 형태로 변화하고 있다. 본 연구에서는 이러한 흐름에 부응하여 기존의 로봇 프로그래밍 모형을 바탕으로 웹2.0 환경에 부합하는 긍정적인 상호작용을 촉진하기 위한 교육모형을 제안하였다. 우선 웹2.0의 환경의 특성과 이를 구현할 수 있는 교육적 도구에 대해 고찰하였고, 지금까지 연구되어 온 로봇 교육 및 로봇 프로그래밍 교육과 학습모형에 대해 살펴보고 시사점을 도출하였다. 또한 협력적 상호작용을 촉진할 수 있도록 웹2.0 도구(싸이월드, prezi, mindmeister)를 활용한 교육모형을 구안하고 이를 학습자에게 적용해보았다. 본 연구 결과 웹2.0 기반의 도구를 활용한 로봇 프로그래밍 교육이 유의미하다는 결과를 얻을 수 있었으며, 참여한 학습자 대부분은 웹2.0의 도구를 활용하는 것이 로봇 프로그래밍 과정 전반에 도움이 되었다고 평가하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.295-305
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• 2011

로봇 활용 프로그래밍 교육은 학습자의 흥미유발과 학습 성취도 향상에 의미 있는 효과가 있다. 그러나 대부분의 로봇 프로그래밍이 단순한 문법적 지식습득 위주로 구성되어 학습후반에 학습자의 참여도가 현저히 떨어지는 경향이 있다. 스토리텔링은 자신의 경험에 바탕을 둔 이야기를 구성하고 논리적 사고력을 향상시킬 수 있는 다양한 교육적 방법을 제공하여 학습자에게 긍정적 학습동기를 부여할 수 있다. 본 연구는 스토리텔링을 기반으로 한 로봇 교육과정을 설계하고 이를 지원할 수 있는 시스템을 개발하였다. 개발된 로봇 교육과정과 시스템은 학습자의 이야기 구성을 위한 협력적 지식도구와 로봇 프로그래밍 과정을 시각화 할 수 있는 도구를 제공하여 지속적인 학습동기 부여와 학업성취도 향상에 도움을 줄 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.43-52
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• 2013

로봇은 프로그래밍 교육의 도구로서 창의적 문제해결능력과 논리적 사고력 신장에 효과적이다. 또한 학습자에게 실제적, 조작적 학습경험을 제공하므로 교과학습의 도구로 활용될 때 학습내용의 구체적 이해를 돕고 능동적인 학습참여를 이끌어 낼 수 있다. 본 연구는 초등학교 수학 수업에서 로봇의 도구적 쓰임에 주안을 두고자 한다. 따라서 로봇의 기능 분석, 기능별 교육적 활용 방안 추출 후 4학년 수학교과와 연계된 수업 액티비티를 개발하였다. 로봇활용 수학수업을 10차시 실시한 후 성취도 평가, 학생 호감도 조사하였다. 연구 결과 성취도에서 유의미한 차이는 확인되지 않았다. 하지만 설문에서 로봇이 수학 수업의 흥미와 적극적 수업참여를 이끌어내며 수학개념을 이해하는 데 도움을 준 것으로 나타났다. 면담 결과에서도 기존의 수학수업에선 찾기 힘든 역동적이고 협력적인 의사소통, 체험적, 실천적인 수업 등의 긍정적 반응이 나타났다.