코로나19 이후, 원격 비접촉 활동의 증가로 인해 온라인 플랫폼을 활용한 스포츠 활동이 급증하였다. 당구도 온라인 플랫폼에 적합한 경기로 주목 받으면서 공의 위치와 이동 궤적 검출 등에 관한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 머신 비전 기술을 활용하여 당구공의 위치를 정확하게 검출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 Canny 방식의 객체 외곽선 검출 후 공의 프로파일을 갖는 템플릿과의 상관만으로 공의 위치를 검출한다. 상관을 통한 당구공검출은 높은 시스템 성능을 보이는 동시에 구현 복잡도가 낮고 외란에 강인하기 때문에 실제 시스템에 적용이 용이한 장점이 있다.
본 연구에서는 구조가 간단하고 소형화 제작이 용이한 소형보행 로봇용 구동원을 제안한다. 두 개의 직교방향 모멘트를 핀조인트 구조의 다리에서 회전벡터로 변환하여 이동표면에 타원궤적이 발생하도록 설계하였고, 다른 구동원 대비 효율성과 에너지 밀도가 높은 압전 세라믹을 활용하여 압전벤더 액츄에어터를 제작하였다. 또한 사용된 압전 벤더 액츄에이터는 유한요소해석을 통한 자체 무게대비 최대의 출력을 낼 수 있도록 재질 및 형상을 최적화하였다. 두 개의 다리로 구성된 단위 액츄에이터는 모듈화 되어 여러 개의 액츄에이터로 결합이 가능하고 매운 빠른 속도로 이동 및 거친 지형에서도 운용이 가능하다. 실험결과로 T자형 로봇 액츄에이터의 다양한 속도 (2 mm/sec.에서 266 mm/sec까지)와 운송능력(최대 10 g에서 50 mm/s까지)을 확인 하였다.
SMT장비는 전자부품을 흡착하여 PCB위에 정확히 실장을 하는 장비이다. 이때 부품의 정확한 실장을 위해 비전 카메라로 부품을 인식하여 보정치를 찾고, 이 보정치를 참조하여 PCB 상의 원하는 정확한 위치에 실장 할 수 있다. 일반적으로 비전 카메라로 부품을 인식하기 위해서 카메라 앞에 정지하여 비전검사를 한 후 실장 위치로 이동한다. 그러나 카메라 앞에서 정지하지 않고 그대로 통과하면서 비전 검사를 한다면 정지하는 시간을 단축함으로써 생산성이 향상 될 것이다. 본 논문에서는 카메라 앞에서 정지하지 않고 지나가면서 비전 검사를 할 때 겐트리 구동의 여러 경로 중 가장 빠른 시간에 이동할 수 있는 방법을 제시한다. 카메라 위치를 지나가는 방식에서 거리만 고려하는 것이 아니라 카메라 위치를 지나가는 속도까지 고려한 겐트리 구동 궤적에 대하여 연구하였고, 본 논문에서 제시하는 방식으로 움직이면 시간 이득이 약 5%의 향상되는 것으로 확인되었다.
It is suggested that the curvature trajectory be used to estimate the real-time moving sound sources and efficiently the robot estimating the sound sources. Since the target points of the real-time moving sound sources change, the mobile robot continuously estimates the changed target points. In such a case, the robot experiences a slip phenomenon due to the abnormal velocity and the changes of the navigating state. By selecting an appropriate curvature and navigating the robot gradually by using it, it is possible to enable the robot to reach the target points without having much trouble. In order to recognize the sound sources in real time, three microphones need to be organized in a straight form. Also, by applying the cross-correlation algorithm to the TDOA base, the signals can be analyzed. By using the analyzed data, the locations of the sound sources can be recognized. Based on such findings, the sound sources can be estimated. Even if the mobile robot is navigated by selecting the gradual curvature based on the changed target points, there could be errors caused by the inertia and the centrifugal force related to the velocity. As a result, it is possible to control the velocity of both wheels of the robot through the velocity PID controller in order to compensate for the slip phenomenon and minimize the estimated errors. In order to examine whether the suggested curvature trajectory is appropriate for estimating the sound sources, two mobile robots are arranged to carry out an actual experiment. The first robot is moved by discharging the sound sources, while the second robot recognizes and estimates the locations of the discharged sound sources in real time.
최근 급격한 도시화 및 인구 집중으로 다양한 교통 문제가 빈번히 발생하고 있다. 따라서, 이를 효과적으로 해결하기 위한 교통 흐름 분석 관련 연구들이 활발히 진행되고 있다. 교통 흐름 정보는 도시 교통 관리의 핵심 요소로 차량 통행량 분석을 통해 수집된다. 본 논문에서는 도로 CCTV 영상에서 교통 흐름 정보를 정밀하게 추정하기 위해 차로 중앙 지점을 기반으로 한 고정밀 차량 통행량 측정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 심층 신경망(Deep Neural Network) 기반 객체 검출 방법을 이용하여 차량을 검출한 후, 누적 이동량을 바탕으로 각 차로의 중앙 지점을 검출한다. 또한, 객체 추적 기술을 통해 동일 차량의 궤적을 추정하여 검출된 각 차로 중앙 지점과의 거리를 비교함으로써 정밀하게 차량 통행량을 측정한다. 다양한 실험 결과들을 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 차량 통행량 측정에 효과적임을 보인다.
Backward trajectories were calculated from five urban areas in Korea in 1999 in order to assess the effects of long-range transport on the air quality variations on an annual basis. The five areas selected were Seoul, Mokpo, Cheju, Pohang, and Kangnung, which are evenly distributed along the shoreline in Korea. Meteorological fields used in the work were prepared by the Korea Meteorological Administration using the RDAPS(Regional Data Assimilation and Prediction System) with grid spacing of 40 km and 12-h intervals(0000 and 1200 UTC). Upwind regions around the Korean Peninsula were divided into five sectors including the region to the northeast(I), northern China (II), southern China(III), the northwestern Pacific(IV), and Japan(V). The influence of air flow from these sectors on the variations of carbon monoxide concentrations in the selected areas was investigated. The results showed that the influences of Sectors II and III were persistent although some influences of adjacent sectors were observed according to the location of the areas. In general, the concentration of carbon monoxide tended to go up under the influence of Sectors II and III but tended to go down under the influence of Sector I. However, the influences of other sectors were rather mixed. The importance of the long-range transport was examined when the whole country was uniformly influenced by Sectors II and III with strong synoptic winds. The effects of long-range transport were large in Mokpo and Cheju, close to Sectors II and III, where the local emissions were considered small. The effects of local emissions were significant in Pohang and Seoul; such effect was more distinct in Pohang located farther from Sectors II and III.
본 연구는 공기권총 사격자세에 대한 운동학적 요인을 규명하여 지도자 및 선수들에게 훈련의 기초자료를 제공하여 경기력 향상에 기여하는데 있다. 이를 위해 5년 이상 남자사격선수 3명을 우수집단(나이: 18years, 신장: 174.0cm, 경력: 5.3yr, 기록: 573.3)으로, 경력 3년이하의 남자사격선수 3명을 비우수집단(나이: 17.3years, 신장: 173.7cm, 경력: 3.0yr, 기록: 557.7)으로 선정하였다. 공기권총 사격자세의 운동학적 변인을 살펴보기 위해 4대의 디지털비디오카메라(VX 2100, Sony)를 활용하여 사격동작을 촬영하였으며 사격의 실제기록과 조준지역의 이동을 살펴보기 위해 코칭머신을 활용하였다. 공기권총 사격시 국면별 소요시간은 우수선수가 비우수선수에 비해 더 긴 것으로 나타났다. 조준에서 격발까지의 인체중심과 총구의 변위는 우수선수가 비우수선수에 비해 상하 방향을 제외한 전후 좌우방향움직임을 더 작게 하는 것으로 나타나 상하움직임의 영향이 결국 속도변인에 영향을 미치고 있었다. 코칭머신의 궤적 내 이동과 시간은 우수선수가 비우수선수에 비해 작게 나타나 조준에 정확성이 비우수선수에 비해 더 우수한 것으로 나타났고 점수 또한 높게 나타났다.
본 논문은 다양한 지면에 적응 가능한 견형 4족 로봇의 위치 이동에 관한 것으로 정 보행과 동 보행의 구현 방법 및 특성을 주로 다루었다. 이를 위하여, 총 12 자유도의 로봇을 자체 제작하였으며, 몸통과 발의 운동궤적을 생체 모방 방식으로 생성한 후 역기구학에 의하여 그에 해당하는 각 다리의 관절각을 해석적으로 구하였다. 이러한 관절각 데이터를 상기 로봇의 ADAMS 모델에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과, 계획된 걷기 및 속보 걸음새가 동력학적으로 안정함을 확인하였다. 그러나 그 이전의 속보 패턴의 경우에는 시뮬레이션 결과와는 달리 실험 중 불안정한 거동을 보였다. 그에 따라 원인 분석을 하는 과정 중, 속보와 같은 동 보행의 경우 ZMP보다는 WSM의 개념을 적극적으로 활용하고 보행 주기를 최대한 단축시키는 것이 안정성 확보에 매우 중요함을 발견하였다.
모델예측제어는 기준 궤적이 알려져 있을 경우 제어시스템의 예측모델을 이용하여 현재 제어상태 및 미래오차 등을 예측하여 현재 제어입력을 최적화시킬 수 있는 효과적인 방법이다. 모바일로봇의 제어입력이 물리적으로 무한히 큰 값을 가질 수 없으므로 제한조건을 갖는 예측제어기 설계가 고려되어야 한다. 또한 예측제어기의 제어성능을 결정하는 기준모델행렬 $A_r$과 가중치행렬 Q, R들이 임의로 설정됨에 따라 성능이 최적화되지 못한 부분도 설계에 고려되어야 한다. 본 연구에서는 제한조건을 갖는 quadratic programming 문제로 변형하여 모바일로봇의 예측제어기를 구성하고, 모바일 로봇의 제어성능을 결정하는 예측제어기의 제어파라미터인 기준모델행렬 $A_r$과 가중치행렬 Q, R에 대하여 유전알고리즘을 적용하여 제어파라미터들을 최적화함으로써 제어성능을 높일 수 있었다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 본 연구에서 제안한 제어방법이 기존의 예측제어기의 추종성능보다 뛰어남을 확인하고자한다.
지하철 승강장의 혼잡도 관리는 열차지연방지, 승객안전 등의 서비스수준 향상을 위해 중요하다. 승강장 혼잡개선정책을 효과적으로 수립하기 위해서는 혼잡수준을 정확하게 추정하는 방안이 필요하다. 현재 지하철 승강장 혼잡도는 1-2년 주기의 특정 장소 및 시간에 계수방법(Hand Count)로 측정되어 시공간적 제약이 존재한다. 한편 스마트카드자료는 매일 실시간 생성되는 빅데이터 자료로서 승강장혼잡 추정을 위한 기초자료로서 적합하다. 본 연구는 카드자료를 승강장 혼잡도를 동적으로 추정하는 모형을 제안한다. 연구는 우선 혼잡도를 지하철 네트워크를 동적으로 이동하는 승객이 승강장에 집중하는 수요개념으로 정의한다. 이를 위해 지하철 네트워크에서 개별승객이 동적으로 이동하는 궤적을 모형을 통하여 파악한다. 또한 지하철승강장에 집중 및 분산되는 승객흐름을 1분 단위로 산정한다. 마지막으로 승강장구조별 단위 실용대기면적에 따른 승강장 혼잡도를 계산한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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