• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.14 no.11
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• pp.31-40
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• 2009

The most common cleaning methods of cleaning robot can be divided into two categories: the random and the boustrophedon method. A cleaning robot using the random method moves straight until it bumps into an obstacle. If it collides with an obstacle, the cleaning robot turns a specific angle and continues moving straight. Therefore, the random method often tends to clean the already clean area repeatedly. In addition, it takes a long time to complete cleaning. A cleaning robot using the boustrophedon method moves straight until it collides with an obstacle. If it meets an obstacle, the cleaning robot moves to the next uncleaned space through turning and moving ahead. when resuming cleaning from the new region, a cleaning robot moves in the direction opposite to the direction of the previous cleaning. Because the boustrophedon method cleans a cleaning space more densely, its performance is excellent in an obstacle-free space or a small space. However, In a space with obstacles or a complex structure, it takes a long time to complete the cleaning work. Cleaning should be systematically approached with a good understanding of the work area. The virtual map-based cleaning robot proposed in this paper cleaned a work space efficiently. The efficiency of the proposed method was measured through simulation.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2013.01a
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• pp.17-18
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• 2013

이 논문에서는 저비용 고효율 청소 로봇을 구현하기 위한 효율적 주행 기법을 발굴하기 위하여 다양한 주행 기법들을 제안하고, 시뮬레이션 도구를 이용하여 실험한 후 그 결과를 비교, 분석하였다. 이 논문에서 저비용이라는 것은 전방에 하나의 근접 센서만을 갖는 단순한 구조의 청소 로봇을 의미하며, 이전 주행 경로나 장애물에 대한 영상 정보 등은 물론 좌우 상태에 대한 정보없이 진행 경로 상에 장애물의 존재 여부만으로 청소를 수행할 수 있는 청소 로봇을 의미한다. 이 논문에서 제안한 여러 주행기법들을 비교 분석한 결과, 바둑판식 주행 기법의 패턴에 주행 중 진행 방향을 0.05의 확률로 좌우 90도 방향으로 랜덤 변경하는 주행 기법이 가장 효율적인 주행 기법임을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06c
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• pp.358-363
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• 2010

본 논문은 가정용 청소로봇이 대중화가 이루어지면서 많은 종류의 청소로봇들이 개발되고 있지만 대부분의 청소로봇들이 외부 환경과 상호적으로 대응하지 못하고 무작위 경로 생성에 가까운 알고리즘들을 적용하고 있는 점에서 착안하였다. 목표로 하고 있는 경로 탐색 기법은 대부분의 가정용 청소로봇이 장착하고 있는 범퍼 센서를 사용하여 논리적인 가상의 지도를 생성하고 이 정보를 활용하여 청소로봇의 위치를 파악하고 최적의 청소 경로를 생성하는 방법이다. 사람이 진공청소기를 사용하여 청소를 하듯이 청소할 공간을 파악하고 일련의 규칙대로 청소하는 무의식의 프로세스를 청소로봇이 최대한 유사하게 작동하기 위해서는 벽뿐만 아니라 소파나 테이블과 같은 로봇의 움직임을 방해하는 각종 요소들을 모두 고려해야 한다. 그러므로 본 논문에서는 Occupancy Grid Map을 생성하여 로봇이 장애물의 위치를 파악하고 청소 경로를 탐색할 수 있도록 한다. 그리고 이러한 경로 탐색 기법을 적용하기 위해서 Monte-Carlo Localization 알고리즘을 사용하며 생성된 Occupancy Grid Map을 통하여 로봇이 자체적으로 위치를 파악할 수 있도록 한다. 청소로봇이 자체의 위치를 파악하게 되면 로봇의 크기와 비교하여 움직일 수 있는 공간과 움직이지 못하는 공간을 구별하여 이동 가능한 영역과는 별개로 청소를 위한 경로 탐색을 수행할 수 있다. 청소를 목적으로 하는 경로 탐색은 청소 영역을 최대화하면서 최적의 경로를 탐색하고 Localization을 통해 해당 경로를 유지하면서 이동할 수 있게 된다. 이러한 경로 탐색 기법을 제시하면서 기존의 청소로봇들과의 알고리즘 차원에서의 비교 및 그 성능 평가는 향후 연구에서 해결하도록 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2006.11a
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• pp.65-68
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• 2006

본 논문은 일반적인 경로탐색기법의 사용으로 인한 단점들을 보완하며 공간적, 시간적, 안정성을 만족하는 효율적인 경로탐색기법인 IRCT기법을 소개하고, 이를 가정용 청소로봇에 적용한다. 기존의 경로탐색 기법인 A*알고리즘은 격자이동을 하여야만 하는 한계로 인하여 이동저리에 있어서 비효율적이고, 그에 따른 시간적 손실과 에너지의 손실 등이 따른다. IRCT 기법은 A*알고리즘에서 사용하는 격자이동에 대한 문제점을 장애물과 비장애물을 재 정의하여, 격자이동이 아닌 노드와 노드 사이를 이동함으로써 효율성과 안정성을 동시에 만족시킨다. 청소용 로봇에 IRCT기법을 적용하기 전 실험을 통하여 IRCT기법과 A*알고리즘을 비교함으로써, 두 기법사이의 인동거리와 시간적 효율성을 확인하고, IRCT기법의 안정성을 보인다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.118-120
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• 2008

본 논문은 청소차에 쓰이는 IPMSM을 위한 적절한 제어기법을 연구하고, 이를 위한 제어기 보드를 개발하였다. 청소차에 쓰이는 전동기는 주행용, 브러쉬용, 흡입용이 있으며, 용도에 따라 최대 토크 제어 기법과 최적 효율 제어기법을 적용함으로서 목적에 맞는 효과를 기대할 수 있다. 또한 이러한 제어 기법을 적용할 수 있는 제어기 보드를 제작하였다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.18A no.2
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• pp.75-80
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• 2011

Recently, many cleaning robots have been made with various algorithms for efficient cleaning. One of them is a DmaxCoverage algorithm which efficiently clean for the situation when the robot has a time limit. This algorithm uses Rectangle Tiling method for finding the biggest rectangle that doesn't have any obstacle. When the robot uses grid map, Rectangle Tiling method can find the optimal value. Rectangle Tiling method is to find all of the rectangles in the grid map. But when the grid map is big, it has a problem that spends a lot of times because of the large numbers of rectangles. In this paper, we propose Four Direction Rectangle Scanning(FDRS) method that has similar accuracy but faster than Rectangle Tiling method. FDRS method is not to find all of the rectangle, but to search the obstacle's all directions. We will show the FDRS method's performance by comparing of FDRS and Rectangle Tiling methods.

• Annual Conference of KIPS
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• 2014.11a
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• pp.924-927
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• 2014

최근 주요 홈서비스 로봇 중 하나인 청소 로봇에 대한 수요가 증가하면서 주어진 공간을 효율적으로 처리하기 위한 높은 커버리지 성능이 주목받고 있다. 이에 따라 로봇의 커버리지 성능을 높이기 위하여 청소 로봇의 자율적인 운행을 통해 지도를 작성하고 이를 활용한 경로를 생성하여 로봇의 운행에 반영하였다. 하지만, 저가형 청소 로봇은 낮은 성능의 처리 성능을 가지고 있기 때문에 불가능하다. 이에 본 논문에서는 단순한 운행 기능만을 가지고 있는 청소 로봇의 이동 패턴을 유전 프로그래밍을 이용하여 최적의 운행 계획을 설계하는 기법을 제안한다. 또한 실험을 통해 제안 기법을 통해 생성된 이동 패턴이 기존 기법에 비해 높은 운행 효율성을 보장함을 확인 하였다.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.22 no.4
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• pp.184-188
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• 2016

The cleaning robot is popularly used as a home appliance. The state-of-the-art cleaning robot can clean more efficiently by using information gathered from its sensor, which is difficult for low-price cleaning robots due to limitation in this aspect. In this paper, we suggested a method for the moving pattern of cleaning robot based on grammatical evolution. Optimized program is generated by using moving pattern grammar, which is defined by Backus-Naur form. In addition, conditional probability is used between each of the grammar elements during the program creation process. The proposed method is evaluated by robot simulation in order to verify its performance and further compare it with existing algorithms. The experiment results showed that the proposed method is better than the compared algorithms.

• Annual Conference of KIPS
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• 2007.11a
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• pp.775-778
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• 2007

로봇의 응용과 활용분야는 현 산업의 주요 이슈가 되고 있다. 현재 싱글로봇의 효율적인 운영을 넘어 넓은 공간에서 중복적인 공간 탐색을 최소화하기 위한 멀티 로봇 운영 기법은 중요한 연구 주제 중에 하나로 부각되고 있다. 멀티 로봇을 효율적으로 운영하기 위해서는 멀티 로봇 시스템의 각 싱글 로봇의 움직임을 파악하여 효율적으로 업무를 할당 할 수 있는 관리체계가 필요하다. 멀티 로봇의 업무 할당과 중복 탐색 최소화를 위해 본 논문에서는 중앙 서버와 RFID 시스템을 이용한 청소 멀티 로봇 운영 기법을 제안한다. 제안한 시스템은 로봇의 localization, navigation 및 mapping을 효율적으로 수행하기 위해 RFID를 활용하고 최적의 청소 공간 할당을 위하여 중앙 서버가 멀티 로봇을 효율적으로 관리한다. 청소 멀티 로봇 시스템에서는 싱글 로봇과 비교하여 효율적인 로봇의 운영을 보장할 뿐만 아니라 각 싱글 로봇의 상태와 주변 상태를 고려한 fault-tolerance를 제공함으로써 로봇 운영의 신뢰성을 보장할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07d
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• pp.2827-2830
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• 2002

본 논문에서는 청소로봇이 두 점간에 이동할 때 벽면을 안전하게 추적하는 방법과 두 점간의 이동 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안한 방법은 각각의 적외선 센서에 다른 가중치 벡터를 부여하여 장애물이나 벽면에 대한 정보를 이용하게 된다. 청소로봇은 벽면정보를 이용하여 벽면 주행하게 했다. 그리고 두 점검간의 이동알고리즘으로 이동 할 경우에 벽면 추적 방법과 각도 오차 값과 거리의 error값이 오차가 0이 되도록 두 점간의 이동 알고리즘의 수식의 대수적인 합으로 안전하게 벽면을 주행하였다. Visual C++기반에서 시뮬레이션 한 결과 안전하게 벽면을 추적하고 벽면을 따라 주행하는 벽면주행 알고리즘을 제안하였다.