• The Journal of Korea Robotics Society
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• 제13권2호
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• pp.103-112
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• 2018

In this paper, a high performance underwater vehicle which can be manufactured at low cost is designed and fabricated, and its performance is verified through experiments. To improve efficiency, the Myring equation is used to design the appearance and the duct structure including the thruster is planned to increase the propulsion efficiency while reducing the drag force. Through various methods, it is secured stable waterproof performance, and also is devised to have high speed movement and turning performance. The developed underwater vehicle is equipped with a high output BLDC motor to achieve a linear speed of up to 2 m/s and can change direction rapidly with stability through four rudders. The rudders are driven by coupling a timing belt and a pulley by extending the axis of a servo motor, and are equipped at the end of the body to turn heading. In addition, for stable posture control, the roll keeps its internal center of gravity low and maintains its stability due to restoring force. By controlling the four rudders, pitch and yaw are handled by the PID controller and show stable performance. To investigate the horizontal turning performance, it is confirmed that the yaw rate controller is designed and stable yaw rate control is performed.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• 제17권10호
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• pp.967-982
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• 2011

This paper presents a FTNCS (Fault-Tolerant Networked Control System) that can tolerate control surface failure and packet delay/loss in an UAV (Unmanned Aerial Vehicle). The proposed method utilizes the benefits of self-diagnosis by smart actuators along with the control allocation technique. A smart actuator is an intelligent actuation system combined with microprocessors to perform self-diagnosis and bi-directional communications. In the event of failure, the smart actuator provides the system supervisor with a set of actuator condition data. The system supervisor then compensate for the effect of faulty actuators by re-allocating redundant control surfaces based on the provided actuator condition data. In addition to the compensation of faulty actuators, the proposed FTNCS also includes an efficient algorithm to deal with network induced delay/packet loss. The proposed algorithm is based on a Lagrange polynomial interpolation method without any mathematical model of the system. Computer simulations with an UAV show that the proposed FTNCS can achieve a fast and accurate tracking performance even in the presence of actuator faults and network induced delays.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.664-666
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• 1999

영상 추적(visual tracking)은 로봇의 시각기반제어, 교통정보시스템, 무인감시시스템 등 다양한 분야에 적용 가능하기 때문에 지정된 혹은 운동이 감지된 물체를 지속적이고 빠르게 추적하는 데 목적을 둔다. 이 때 어려운 문제 중 하나는 시간이 지나면서 위치이동은 물론 회전에 와해 물체의 모양이 변한다는 것이다. 이에 본 논문에서는 물체의 3차원 회전에 대응 가능한 실시간 영상추적 알고리듬을 제안한다. 이 알고리듬은 SSD(sum-of-squared differences)를 기반으로 하되, 물체의 배경이 바뀔 때나 물체가 영상추적 윈도우보다 작은 경우에도 추적이 가능하고 3차원 회전에 대응 가능하다. 이것은 3차원 회전으로 인하여 추적목표를 잃어버리는 것을 막기 위하여 기준 영역이 회전할 때 제안된 성능지수에 따라 영상추적 영역과 기준 영상을 새롭게 설정해줌으로써 구현된다. 제안된 알고리듬은 PC기반 실시간 시각시스템에서 성공적으로 실험되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.390-392
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• 2018

We occasionally spend a lot of time looking for things after we forget where we store things. In this paper, we design and develop a product management system that keeps things, tells them where they are, and makes them easy to find. When a person puts a thing on the robot and selects the name of the object through the robot control application installed on the smartphone, the user confirms the empty storage place, moves it, stores it,. Through this paper, it is expected that we will be able to easily find the things we manage at home without forgetting, and contribute to the development of unmanned warehouse management technology.

• Journal of Korean Library and Information Science Society
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• 제52권1호
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• pp.27-54
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• 2021

This study examines the overall contents of robots, drones, and autonomous driving that can be applied to libraries among autonomous objects, and proposes a plan that can be introduced and applied to libraries in the future based on this. As a result of the study, in the case of the building, robots and drones can be used to apply from collection inspection, collection transport, collection arrangement, collection classification, book location guidance, book recommendation, loan/return, library general guidance, and reference information service. Outside of the building, robots, drones, and autonomous vehicles can be used for book delivery service, book return service, and unmanned mobile libraries. This study is a basic research for the introduction and application of autonomous objects in the library, and follow-up studies such as perception survey and application model development for systematic introduction should be conducted in the future.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권5호
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• pp.243-248
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• 2014

This study presents an investigation into the ways to detect the areas of object movement with Kinect's Depth Frame, which is capable of receiving 3D information regardless of external light sources. Applied to remove noises along the boundaries of objects among the depth information received from sensors were the blurring technique for the x and y coordinates of pixels and the frequency filter for the z coordinate. In addition, a clustering filter was applied according to the changing amounts of adjacent pixels to extract the areas of moving objects. It was also designed to detect fast movements above the standard according to filter settings, being applicable to mobile robots. Detected movements can be applied to security systems when being delivered to distant places via a network and can also be expanded to large-scale data through concerned information.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.324-326
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• 2006

CCD형 영상소자는 방사선 피폭 시 표면과 격자내부에 모두 손상을 받게 되며, 감마방사선이나 X선과 같은 고에너지의 이온화 방사선에 노출될 경우 격자 실리콘 내부에 전자-전공쌍(Electron-hole pair, EHP)이 발생된다. 이러한 EHP는 CCD의 순간 출력 광전류로 변환되어 백색 화소 형태의 영상잡음으로 가시화되며, 이 화소 수는 피폭 방사선량에 비례하여 증가하는 특성을 지니고 있다. 따라서 출력 영상정보를 분석하면 조사된 방사선의 양과 특성을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 CCD를 이용하여 가상의 방사능 물질 누출 공간에서 방사선원의 방향과 거리정보를 고속으로 탐지하기 위한 장치와 고속 측정 알고리즘을 구현하고 실제 방사선장에서 실증시험을 수행하였다. 방사선 탐지기는 콘형 납 콜리메이터(Collimator)와 가시광 변환용 신틸레이터(CsITl) 및 차폐체로 구성된 센서부와 제어 및 방사광 신호처리를 수행하는 PC부로 구성된다. 감마방사선($^{60}Co$) 방사선장 실증시험에서 방사선원간 거리 83cm에서 측정된 거리 탐지는 5.3%의 오차로 확인되었다. 이 방사선 탐지기는 임의의 고방사선 누출사고에 대한 초기대응 작업을 수행하기 위한 무인 이동로봇용 방사선 탐지기로 활용이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.433-434
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• 2022

물류 시설에서 사람이 직접 물류를 입출고하는 방식이 일반적이다. 본 연구에서는 물류의 입출고를 인력의 소모 없이 보다 안전하고 효율적으로 하는 것을 전제로 하여 스마트 팩토리 산업에 사용되는 AGV 시스템에 물류 입출고 시스템을 접목하고자 한다. 본 논문은 기존의 인력의 소모와 산업재해 위험이 있는 물류 시설 근로 환경에 AGV를 이용, 인력의 소모를 줄여 물류 입출고 프로세스를 무인화하고자 "AGV 물류 자동화 시스템"을 제안한다. AGV 물류 자동화 시스템은 적외선 센서를 이용해 라인 트레이서를 구현하여 원하는 위치로 AGV를 이동시키고 각종 모터로 물품의 입출고 임무를 수행하도록 한다. 스마트폰의 물류 관리 어플리케이션을 통해 AGV의 제어와 물품의 재고 파악이 가능하도록 하여 물류관리의 효율성과 편의성을 증대시켰다.

• Magazine of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
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• 제17권1호
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• pp.48-59
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• 2013

응력파의 기반한 비파괴 검사법은 비교적 실험 절차 및 실험에 필요한 장비가 단순하고, 인체에 해가 없으며, 비용이 저렴한 특성을 갖고있다. 따라서 건축/토목 구조물의 비파괴 검사에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만 기존의 가속도계, 변위계, 지오폰과 같은 부착 센서를 사용할 경우 표면 처리, 센서의 부착 및 이동에 따른 추가적인 시간이 소요되고, 센서와 구조물의 불완전한 커플링으로 인한 측정 결과의 신뢰성 및 일관성을 유지하지 어렵다는 문제를 발생시킨다. 최근 이러한 문제의 해결책으로 Air-coupled sensor (ACS)의 사용이 각광받고 있으며, 여러 연구자들에 의해 ACS의 가능성 및 실용성이 증명되고 있다. 기존의 접촉센서와 비교하여 ACS를 사용했을 때 얻을 수 있는 가장 큰 장점은 센서의 커플링 문제를 근본적으로 해결하여 신뢰도가 높고 일관적인 측정이 가능하고, 대형 건축/토목 구조물의 표면을 음향스캔하여 결과를 신속하게 처리하여 실시간으로 시각화 할 수 있다는 점이다. 이론적으로 ACS를 이용하여 측정하는 물리값은 콘크리트 내부에서 발생된 응력파의 일부가 공기중으로 전파된 누설파 (Leaky wave)이다. 콘크리트 비파괴 검사에 주로 사용하는 100 kHz이하의 저주파를 측정할 경우 일반적으로 콘텐서마이크가 ACS로 사용될 수 있다. 기존 연구자들은 실험 및 이론적 연구를 통하여 응력파에 기반한 비파괴 방법에서 ACS가 기존의 접촉 센서를 대체할 수 있다는 점을 보여주고 있다. 현재 미국에서는 연방 도로청 (FHWA) 및 국가표준기술연구소 (NIST)의 연구비 지원으로 ACS의 실용성을 높이기 위하여 최적화된 음향반사판의 설계를 통한 ACS 의 민감도를 높이기 위한 연구, 다채널 센서 배열 및 데이터 통합을 위한 새로운 알로리즘 개발, 자동화 및 로봇 기술과 융합과 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 멀지 않은 미래에는 ACS를 장착한 무인 로봇이 다양한 종류의 건축/토목 구조물의 건전도를 평가하기 위하여 종횡무진 활약하는 모습을 현실 속에서 볼 수 있을 것이라 기대한다.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• 제15권7호
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• pp.700-710
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• 2009

A computer vision technique of estimating the location of an unmanned ground vehicle is proposed. Identifying the location of the unmaned vehicle is very important task for automatic navigation of the vehicle. Conventional positioning sensors may fail to work properly in some real situations due to internal and external interferences. Given a DSM(Digital Surface Map), location of the vehicle can be estimated by the registration of the DSM and multiview range images obtained at the vehicle. Registration of the DSM and range images yields the 3D transformation from the coordinates of the range sensor to the reference coordinates of the DSM. To estimate the vehicle position, we first register a range image to the DSM coarsely and then refine the result. For coarse registration, we employ a fast random sample matching method. After the initial position is estimated and refined, all subsequent range images are registered by applying a pair-wise registration technique between range images. To reduce the accumulation error of pair-wise registration, we periodically refine the registration between range images and the DSM. Virtual environment is established to perform several experiments using a virtual vehicle. Range images are created based on the DSM by modeling a real 3D sensor. The vehicle moves along three different path while acquiring range images. Experimental results show that registration error is about under 1.3m in average.