본 논문에서는 경사 하강법 기반의 경로 생성(GBPP)과 입자 군집 최적화(PSO)를 결합하여 3차원 공간에서 금지구역, 지형정보, 고정익 특성 등을 고려한 경로 생성 알고리즘을 제안한다. 기존의 GBPP 방법의 경우 빠르게 경로 생성이 가능하지만 초기 경로에 따라 지역적 최적 값에 빠져 안전하지 않은 경로가 생성될 수 있다. 유전 알고리즘(GA)과 PSO 등 생물학에서 영감을 받은 군집 지능 알고리즘들의 경우 다양한 경로들을 샘플링하여 지역적 최적 값 문제를 해결할 수 있다. 다만 무인기와 경로점 개수가 증가하여 최적 변수가 증가할 경우 군집 개수를 늘려야 하고 계산 시간이 크게 증가한다. 두 알고리즘 단점을 보완하고자 본 연구에서는 GBPP 입력 값인 초기경로를 수평, 수직 방향에 대한 변위 두 가지 변수로 정의하고 이를 PSO 변수로 정의하여 계층적 경로 최적화 알고리즘 HPSO를 제안한다. 제안한 알고리즘은 통용되는 비행 제어 컴퓨터(FCC)의 software-in-the-loop simulation(SILS)을 사용하여 고정익 무인기에 대한 사용 가능성을 검증하였다.
A hull-cleaning robot sticks to the surface of a vessel and moves for efficient cleaning. Precise path planning and tracking using the current position is crucial. Many robots rely on the INS algorithm, but errors accumulate. To fix this, GPS, sonar, and USBL are used, though with limitations. Selecting suitable sensors for the surface operation and accurate positioning algorithm are vital. In this study, we developed a robot position estimation algorithm using the structure of a ship. Problems that arise when expanding the 2D position estimation algorithm used in existing wall structures to 3D were evaluated and methods for solving them were proposed. In addition, we aimed to improve performance by deriving singularities that exist in the robot path and proposing an error correction algorithm based on the singularities.
Recently, the Z-Map model has been used widely to represent the three dimensional geometric shape and to achieve the cross-section and point evaluation of the shape. In this paper, the CNC cutting planning and simulation modules for product with three dimensional geometric shape are realized based on the Z-Map model. The realized system has the various capabilities related to the automatic generation of tool path for the rough and finish cutting processes, the automatic elimination of overcut, the automatic generation of CNC program for a machining center and the cutting simulation. Especially, the overcut-free tool path is obtained by using the CL Z-Map models which are composed of the offset surfaces of the geometric shape of product.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제18권7호
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pp.1774-1794
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2024
In the field of environmental sensing, it is necessary to develop radio planning techniques for the next generation Internet of Things (IoT) networks over mixed terrains. Such techniques are needed for smart remote monitoring of utility supplies, with links situated close to but out of range of cellular networks. In this paper, a three-dimension (3-D) geometric optimization algorithm is proposed, considering the positions of edge IoT devices and antenna coupling factors. Firstly, a multi-level single linkage (MLSL) iteration method, based on geometric objectives, is derived to evaluate the data rates over ISM 915 MHz channels, utilizing optimized power-distance profiles of continuous waves. Subsequently, a federated learning (FL) data selection algorithm is designed based on the 3-D geometric positions. Finally, a measurement example is taken in a meadow biome of the Mexican Colima district, which is prone to fluvial floods. The empirical path loss model has been enhanced, demonstrating the accuracy of the proposed optimization algorithm as well as the possibility of further prediction work.
본 논문에서는 사용자의 경로를 기반으로 가중치 맵을 계산하고, 이를 이용하여 게임이나 가상현실과 같은 인터랙티브 가상 환경에서 논플레이어 캐릭터(Non-playable characters, NPC)의 위치를 효율적으로 제어할 수 있는 방법을 제시한다. 우리의 방법은 사용자의 움직임을 참조하여 NPC에 새로운 경로를 제공하는 네비게이션 메쉬를 자동으로 구성한다. 우리의 방법은 시간이 지남에 따라 사용자가 주로 다니는 길목을 정확하게 찾아내기 때문에 가상환경에 적응형으로 자동 변경이 가능하고, 사용자가 선호하는 경로를 가중치로 스마트 에이전트와 같은 움직임을 만들어 낼 수 있다. 우리는 비디오 게임이나 가상현실과 같은 인터랙티브 환경의 몇 가지 예제 시나리오를 통해 본 논문에서 제안하는 알고리즘의 유용성 테스트를 실험했다. 실제로 우리의 프레임워크는 인터랙티브 환경을 활용하는 모든 유형의 탐색에 쉽게 적용 할 수 있다.
This paper proposes a local path-planning algorithm that enables a mobile robot with vision sensor in a local area.The proposed method based on projective geometry and a wavefront method finds local-paths to avoid collisions using 3-D walls or obstacles map generated using projective geometry. Simulation results show the feasibility of the proposed method
The remote handling and maintenance devices in the nuclear hot ceil should be checked prior to the hot operation in view of reliability and operability. In this study, the digital mock-up is implemented to analyze and define the process equipment maintenance processes instead of real mock-up, which is very expensive and time consuming. To do this, the parts of equipment and maintenance devices are modeled in 3-D graphics, assembled, and kinematics is assigned. Also, the virtual workcell of the spent fuel management process is implemented in the graphical environment which is the same as the real environment. This simulator has the several functions for verification such as analyses for the manipulator's working area, the collision detection, the path planning and graphic simulation of the processes etc. This graphic simulator of the maintenance devices can be effectively used in designing of the maintenance processes for the hot cell equipment and enhance the reliability of the spent fuel management.
This study presents a novel safe landing algorithm for urban drone deliveries. The rapid advancement of drone technology has given rise to various delivery services for everyday necessities and emergency relief efforts. However, the reliability of drone delivery technology is still insufficient for application in urban environments. The proposed approach uses the "landing angle control" method to allow the drone to land vertically and a rapidly exploring random tree-based collision avoidance algorithm to generate safe and efficient vertical landing paths for drones while avoiding common urban obstacles like trees, street lights, utility poles, and wires; these methods allow for precise and reliable urban drone delivery. We verified the approach within a Gazebo simulation operated through ROS using a six-degree-of-freedom drone model and sensors with similar specifications to actual models. The performance of the algorithms was tested in various scenarios by comparing it with that of stateof-the-art 3D path planning algorithms.
기존의 토공 자동화 연구들은 주로 GPS와 센서의 응용, 작업환경 모델링, 장비 진로계획, 작업 정보관리, 원격조정 등과 같은 주제에 관심을 두었다. 최근에는 건설자동화 연구분야에서 $CO_2$ 감축이 주요 관심사의 하나로 대두되었다. 토공작업의 경우에는 많은 종류의 건설장비나 로봇들이 관여되므로 건설현장에서 많은 양의 $CO_2$를 배출하는 작업이 되고 있다. 효과적인 토공계획과 건설장비 운영은 생산성 및 안전성을 증가시킬 뿐만 아니라 $CO_2$ 배출량도 줄일 수 있다. 본 연구에서는 3D 토공현장 모델, 2가지 시공법에 의한 3D 토량배분 방법, 토공작업 패키지 구성방법과 같은 그린 토공을 위한 몇 가지 자동화 개념을 제시하고 있다. 엑셀로 작성된 시뮬레이터를 개발을 통하여 주어진 토공작업에 대하여 3D 토량배분 계획을 수립하였고 $CO_2$ 배출량을 추정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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