• 대한기계학회논문집A
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• 제40권8호
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• pp.703-710
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• 2016

로보틱스 연구에서, 모바일 로봇의 모션 제어를 위해서는 로봇의 실제 위치를 정확히 추정하는 것이 중요하다. 이를 위해 본 연구에서는, 두 개의 서로 다른 센서 데이터를 칼만필터로 융합하여 로봇의 위치인식을 개선하는 연구를 진행한다. 칼만필터로 융합한 두 개의 센서 측정값은 카메라 영상으로부터 측정된 모바일 로봇의 전역(global) 위치 좌표(x, y)값과 모바일 로봇 바퀴에 부착된 엔코더로부터 측정된 로봇의 직선 및 각속도 값이다. 다음으로 칼만필터로부터 계산된 모바일 로봇의 위치값을 모바일 로봇의 자세 안정화에 피드백하여 모션 제어의 퍼포먼스를 향상시켰다. 최종적으로 논문에서 제안한 센서융합 위치인식 기술과 모션제어기를 실제 로봇에 적용하여 실험적으로 검증하였다. 또한 모션제어에 단일 센서를 피드백으로 사용한 경우와 칼만필터로 융합한 위치 값을 사용한 경우를 비교하므로 칼만필터 기반 센서 융합 기술을 사용한 경우의 퍼포먼스 향상을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권8호
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• pp.757-764
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• 2015

본 논문에서는 소형 지구관측 위성의 광학카메라에 들어가는 미소진동을 보상하기 위한 초점면부 보정장치 시스템의 실험적 모델링을 수행하였다. 미소진동 외란을 보상하는 초점면부 보정장치의 구동기로 PZT 압전작동기를 적용하였다. 압전작동기는 히스테리시스 고유 특성을 갖게 되므로 보정장치 시스템의 정확한 수학적 모델링을 얻는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 보정장치 시스템을 2차 선형시스템으로 가정하고 MATLAB의 시스템 식별 툴박스(System Identification Toolbox)를 이용하여 실험적으로 모델링을 수행하였다. 외란의 주파수 범위인 0~50Hz에서 응답 오차 10%를 만족하기 위해 단일 선형 모델로는 불가능하며 총 4개의 선형 모델이 필요하다. 각각의 모델은 0~50Hz 입력범위를 4개의 구간으로 나눈 영역에서 실제 동역학을 잘 표현 하고 있다. 미소진동 외란의 보상은 입력주파수에 따라 모델 스위칭 기법을 적용한 초점면부 보정장치 제어를 통해 이루어진다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.121-131
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• 2013

V-거터형 보염기가 장착된 덕트형 연소기에서 연소 불안정이 발생할 때 보염기 근처에서 나타나는 화염의 동특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 화염 구조를 가시화하기 위해서 고속 카메라를 이용한 자발광 계측과 PIV 기법을 사용하였다. 연소 불안정이 발생하면 연소기 내부의 압력 구배에 변화가 생기면서 화염의 역화 현상이 일어나고, 역화의 진행거리는 당량비에 따라서 달라졌다. 역화의 진행거리와 구조에 따라 불안정 화염을 세 가지 유형으로 분류하였다. 일정 당량비 이상에서는 역화가 진행됨에 따라 보염기 앞쪽 끝단에서 특이한 화염 구조를 관측할 수 있었다. 순압력 구배에서 역화 되었던 화염면은 후류로 밀리고, 이때 보염기 안쪽에 형성된 와류로 인하여 재안정화가 이루어지는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.16-21
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• 2012

MEMS 기반의 자이로 센서는 회전 각도를 추출하는 과정에서 잡음성분에 의한 누적오차(drift) 및 영점(zero angle) 이탈현상이 발생한다. 본 연구에서는 이러한 누적오차를 제거하기 위한 DCF(Drift Compensatio Filter) 알고리즘과 각도 추출 시영점 이탈 방지를 위한 BACF(Boot Angle Compensation Filter) 알고리즘을 제안한다. DCF 알고리즘은 자이로 센서의 출력값에서 오프셋 및 잡음성분을 제거하여 순수 이동량을 얻을 수 있도록 설계한다. BACF 알고리즘은 자이로 센서로부터 출력되는 오프셋(Offset)에 포함된 잡음 성분을 재귀 평균법으로 계산하여 평균 오프셋을 구한다. 실험환경은 2축 자이로 센서 및 모바일 OIS 카메라가 탑재된 컨트롤 보드를 이용하여 5Hz의 ${\pm}0.5^{\circ}$의 진동에 대하여 BACF 및 DCF 알고리즘을 적용한 결과 누적 오차가 발생하지 않았으며, 영점 각도 추종이 정확히 이루어지는 결과를 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권3호
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• pp.55-63
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• 2008

본 논문은 전 방향을 감시할 수 있는 Pan-Tilt-Zoom(PTZ) 카메라를 이용한 파노라마 배경 생성과 객체 추적 방법을 제안한다. 제안된 방법은 연속되는 두 영상의 외곽 영역에서 미리 정한 지역만 위상정합(phase correlation)을 하여 카메라의 지역 움직임을 빠르게 추정하고 벡터 양자화를 통하여 움직임 추정 오차를 최소화 한다. 추정된 움직임 값을 이용하여 겹침 영역이 존재하는 영상들을 획득하여 실린더에 투영시키고 영상을 재 정렬함으로써 파노라마 배경 영상을 생성할 수 있다. 객체 추적은 미리 생성된 파노라마 배경과 입력 영상의 차분 방법을 이용하여 배경과 객체를 분리하고 객체의 움직임을 추적한다. 제안된 객체 추적 방법은 PTZ 카메라를 이용하여 빠르고 안정적인 배경 생성이 가능하고, 전방향의 객체를 지속적으로 추적하는 것이 가능하다. 제안된 방법은 실시간 처리가 가능하며 넓은 감시 지역에서 객체의 형태를 추적하거나 얼굴인식과 같은 분야에서 이용될 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제15권3호
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• pp.209-216
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• 1999

독자기술에 의한 소형위성 개발이라는 목표아래 지난 4년 반에 걸쳐서 개발된 우리별 3호가 성공적으로 발사되었다. 초기운용 기간동안 위성의 각 서브시스템에 대한 시험이 있었으며 모든 서브시스템에 대한 시험이 있었으며 모든 서브시스템이 설계된 바와 같이 정상적으로 동작함을 검증할 수 있었다. 이 기간동안 우리별 3호에 탑재된 카메라가 수십회 지구를 촬영하여 그 데이터를 지상으로 송신하고 수신된 영상데이터를 분석하여 카메라 및 송수신 시스템의 성능을 분석할 수 있었다. 본 논문에서는 우리별 3호의 다대역 지구관측 센서 영상의 촬영, 데이터 송신, 수신 및 저장시스템을 소개하고 위성 초기운용 시 시험했던 영상데이터 송수신 시스템의 성능을 기술한다. 수신시스템은 개발 시 주어졌던 1% 미만의 전송에러를 만족하였으며 앞으로 지속적인 시스템 시험 및 안정화를 통해서 이러한 수신시스템의 에러율은 최소화 될 것이다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.45-56
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• 2015

본 논문에서는 스마트폰 카메라의 객체기반 자동초점 기능을 위해, 움직이는 물체의 고속 추적 방법을 제안한다. 사양이 낮은 플랫폼에서의 비-학습 제약을 고려하여 히스토그램 특징 기반의 슬라이딩 윈도우 검출 기법을 사용한다. 각 부분 윈도우에 대한 히스토그램의 계산 시간문제는 적분 히스토그램을 통해 해결한다. 본 논문에서는 지역적 후보 검출, 적응적 템플릿 크기 방법을 제안한다. 또한 추적 위치의 안정화를 위해 정합 함수에 안정화 항을 추가하는 기법을 제안한다. 자체 수집한 데이터에 대한 실험결과는 PC 환경에서 초당 100 프레임 수준의 높은 처리 속도 달성을 보여주었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.883-895
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• 2007

In this work, we present the development of a patrol robot which is intended to navigate outdoor rough terrain. Proposed mechanism consists of six legs for overcoming an obstacle, and six wheels for traveling. Also, in order to absorb vibration in rough terrain effectively, the slide-spring system and tubed type tire are adopted to each leg and each wheel. The control system of robot consists of several imbedded boards for management of lots of diverse devices such as sensors designed for rough terrain, motor controllers, camera, micro controller and so on. And the base system of the robot is designed to operate in real time and to surveille in the vicinity of the robot, and the robot system is controlled by wireless LAN connected to GUI-based remote control system, while CAN communication connects the control board and the device controllers for sensors and motor controllers. For operating this robot system efficiently, we propose the control algorithms for autonomous navigation using GPS, stabilization maintenance by posture control, obstacle-avoidance by impedance control, and obstacle-overcoming with interference-avoidance between wheels. The performance of the robot and the proposed algorithms are tested and proved by a set of experiments in outdoor rough terrain.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권11호
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• pp.849-857
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• 2009

The experimental study was performed to investigate the effects of partial premixing, varying the equivalence ratio, mixing degree, swirl intensity, mixing length on the characteristics of flame structure and NOx emission. Experiments were conducted in a dump combustor at 1 bar using methane as fuel. Inlet air temperature was 570K. OH chemiluminescence images were acquired with an ICCD camera. As a result of the experimental investigation of characteristics of flame and NOx emission in partial premixed combustor, we can conclude the results as below. With the increase of swirl number, The flame length decreases and the flame width increases and it helps flame stabilization. It means that lean flammability limit is extended. With the increase of mixing of fuel-air length ratio, Flame goes to be stabilized and NOx emission and $OH^{\ast}$ intensity decrease. Through the comparison of preceding results, It is possible that the exhausted NOx emission from a gas turbine combustor will be able to predict through the $OH^{\ast}$ intensity.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권7호
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• pp.957-965
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• 2011

The wakes of a cylindrical body have been investigated. The cylindrical body was attached with a thin film. The film is made of silicon with configurations of 50mm(W) ${\times}$ 150mm(L) ${\times}$ 0.3mm(T). The cylinder wakes have been measured with PIV experiments under the conditions with and without the thin film. The diameter of the installed cylinder body is 30mm and the Reynolds numbers are 2730, 6160 and 9750 with the diameter. The measurement system consists of an Ar-ion laser(6W), a high speed camera(1024 ${\times}$ 992 pixel, 500fps) and a host computer. FFT analyses have been carried out using the velocity vectors obtained by PIV measurements at the point X/D=1.52 and Z/D=0.52. For understanding the three-dimensional flow structures, a new Volumetric PTV(particle tracking velocimetry) has been constructed, in which the same four high-resolution cameras have been used. It has been verified that the flexible film suppresses or damps the vortices separated from the cylinder body, which makes the cylinder's wakes stable. With increase of Re numbers the intensity of the dominant frequency of the wakes become smaller.