• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.793-798
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• 2010

본 논문에서는 소비 에너지 분석을 통한 이족보행로봇의 저전력 보행 보정 기법을 제안하였다. 먼저 이족 로봇의 보행 기본자세의 각 축별 소비 에너지를 분석하여 소비 에너지를 절감하는 기본 보행 자세를 구현하였다. 이족 로봇의 보행 기본자세를 무릎 구부리는 자세로 정하여 소비에너지를 줄이고, 무게중심을 낮추어 자세 안정성을 향상하였다. 이족로봇의 보행시 모터 전류를 측정하여 좌우 다리의 소비 전력을 분석하고, 이를 바탕으로 좌우 에너지 불균형을 제거하도록 보행 자세를 보정하였다. 보행 기본자세의 좌우 소비 전력을 고르게 분포시키게 자세를 보정함으로서 전체 소비 에너지를 감소시키고, 로봇의 좌우 자세 균형을 맞추어 보행시 안정성을 향상하였다. 제안한 소비 에너지 분석을 통한 저전력 보행 구현 방법은 임베디드시스템 기반의 소형 이족 로봇을 실제 제작하여 보행 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.443-448
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• 2006

본 논문에서는 이족 로봇 보행 중 전력 소비가 적고 안정한 저전력 보행 궤적 생성 방법을 재안하고, 생성된 보행 궤적의 구현을 위해 25 자유도를 갖는 이족 로봇을 설계 제작하였다. 본 논문에서 제안된 방법에서는 발목 사용 보행의 장점을 이용하고 보행 중 무릎을 크게 굽히는 동작을 줄이기 위해 기존 보행 방법과는 달리 우선 가장 안정한 VPCG 궤적을 생성 하고 생성된 궤적에 따른 발목과 골반의 보행 궤적을 생성한다. 이와 같이 함으로써 이족 로봇이 보행 중 항상 무릎을 굽히지 않으므로 전체 보행 중 전력 소비를 최소화 한다. 한편 제작된 이족 로봇은 발목 사용 시 지면과 잘 접지되는 발 구조와 골반을 유연하게 동작 할 수 있는 특징을 가진다. 마지막으로 이족 로봇의 실제 보행 실험 및 소비 전력 측정 결과, 본 논문에서 제안된 방법이 발목을 사용하지 않는 기존 방법에 비해 더 안정하고 전력 소비가 더 적음을 확인할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.448-453
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• 2012

최근 다양한 환경에서 지능형 로봇의 안정된 이동방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 복합 바퀴-다리형 이동 로봇의 설계 방법을 제안하고, LRF(Laser Range Finder)센서를 이용한 복합 이동형 로봇의 저전력 보행 기반 장애물 회피 알고리즘을 제안하였다. 로봇의 자세 안정화와 소비에너지를 줄이기 위해 모터 전류값을 바탕으로 자세를 보정하여 저전력 보행 알고리즘을 구현하였고, 이를 기반으로 LRF센서를 이용한 장애물 회피 알고리즘을 제안하였다. 로봇의 각 다리에서 소비되는 전력을 고르게 분포시키게 자세를 보정하여 보행을 안정화시키고, 최단 경로로 장애물을 회피하여 이동함으로써 전체 소비 에너지를 감소시키며 보행 안정성을 향상하였다. 본 연구에서 제안한 방법들은 실제 복합 이동 로봇의 보행 및 장애물 회피 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5219-5226
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• 2014

본 논문에서는 확률신경망 이론을 적용하여 GPS 단절구간에서 보행자의 위치정보의 정확도를 향상시키는 기법을 제안한다. 일반적인 보행 외 옆으로 걷기, 오리걸기, 기어가기 등 여러 보행 형태에 대한 보행 패턴을 학습하고 이에 대한 이동거리를 구하여 관성항법의 적분오차를 최소화하도록 한다. 제안 시스템은 보행자가 휴대할 수 있는 소형/경량화/저전력 설계된 H/W 모듈 형태로 구현을 하였으며, 건물 내에서의 보행자 이동 실험을 통해 제안 시스템의 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4131-4138
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• 2012

본 논문에서는 GPS 수신 불가지역에서 저가형 관성센서를 활용한 보행자용 위치정보시스템을 제안한다. 제안 기법은 보행자의 자세/방향각, 걸음검출 및 보폭 크기를 추정하고, 보조센서 등을 활용하여 위치오차를 줄인다. 제안 시스템은 보행자가 휴대할 수 있는 소형/경량화/저전력 설계된 H/W 모듈 형태로 구현을 하였으며, 건물 내에서의 보행자 이동 실험을 통해 제안 시스템의 성능을 검증하였다. 실험결과를 통해 보행자가 약 160m 이동시 약 2.4%의 위치오차율을 갖는 결과를 얻었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.11-17
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• 2008

본 논문은 유비쿼터스 센서 네트워크에서 센트로이드 위치 인식 방법을 개선하여 저전력 위치인식 방법을 제안하였다. 기존의 지그비 단말 위치 인식은 3개의 비컨으로부터 받아들여지는 RSSI 값을 활용하는 방법이었다. 그러나 보행자가 노드가 되어 움직일 때, USN 단말의 움직임 속도는 빠르지 않다. 따라서 세 지점 중 한 지점의 RSSI 값을 바로 이전에 받았던 값을 이용하여도 오차 범위는 크지 않다. 이러한 핸드오프를 이용하여 기존 방식보다 약 30%의 전력 이득을 보고, 색상에 의한 노드 영역 검색이 가능한 모니터링 시스템을 구현하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1627_1628
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• 2009

도로 교통에서의 보행자 안전을 위해 광양자테 레이저 어레이를 이용한 첨단 교통 신호 시스템 응용 기술을 소개한다. 저소비 전력 및 온도 특성이 뛰어난 광양자테 레이저는 대규모 어레이로 제작이용이하며 고속 모듈레이션 및 색순도 등이 뛰어나 광학 투사 시스템을 이용해 고해상도의 글자체 및 영상 구현이 가능하다. 횡단 보도 인근에 고집적, 고출력의 글자체 광양자테 레이저 어레이를 도로 바닥에 투사 및 영상화 시킴으로써 운전자 및 보행자의 교통 사고 예방에 획기적인 효과를 가져올 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.755-756
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• 2023

본 논문에서는 비평탄 지형 주행이 가능한 이동형 로봇의 구조 설계를 효율적으로 하기 위한 방법을 제안하고 실제로 구현하였다. 다양한 보행과 계단과 같은 비평탄 지형에서의 보행 메커니즘에 적합한 4개의 바퀴 및 구동 모터의 위치와 효율적 구조를 목적에 맞게 최적화 설계하였으며, 소형 로봇 플랫폼의 동작에 필요한 저전력의 효율적 구조를 제안하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.537-542
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• 2022

실내 공기질에 관한 관심과 중요성이 커지고 있으나 현재의 고정된 장비를 이용한 실내 공기질 측정 방법에는 한계가 있다. 본 논문에서는 이동 중 요철에 의한 진동을 최소화하여 탑재된 센서를 보호하기 위해 소형 다족형 로봇에 공기질 측정 장비를 탑재하여 이동형 공기질 측정 로봇을 개발하였다. 개발한 이동형 공기질 측정 로봇은 간단한 보행 메커니즘을 활용하여 DC 모터 두 개의 정회전과 역회전 조합만으로 로봇의 전진, 후진, 좌우 선회가 가능하다. 로봇의 보행이나 보행 궤적을 제어하기 위해 복잡한 연산이 필요치 않고 하나의 아두이노를 사용해 로봇의 보행 제어 및 다양한 공기질 측정 장비의 데이터 획득과 전송을 할 수 있었다. 로봇 전장부의 소모 전력이 낮아 비교적 저용량의 배터리를 탑재하여 배터리로 인한 무게를 줄일 수 있었다. 개발한 로봇은 몸통에 배터리와 모터를 포함하여 다양한 공기질 측정 장비를 탑재하고 1.4kg의 무게를 가지며, 보행 및 선회 속도는 3.75cm/sec와 14.13rad/sec로 측정되었다. 다리의 최대 수직 도달 높이는 33mm였으나, 요철은 최대 24mm 높이까지 극복할 수 있었다.