• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.314-319
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• 2002

The Automation and Control Group at the University of Brasilia is developing an automatic welding station based on an industrial robot and a controllable welding machine. Several techniques were applied in order to improve the quality of the welding joints. This paper deals with the implementation of a laser-based computer vision system to guide the robotic manipulator during the welding process. Currently the robot is taught to follow a prescribed trajectory which is recorded a repeated over and over relying on the repeatability specification from the robot manufacturer. The objective of the computer vision system is monitoring the actual trajectory followed by the welding torch and to evaluate deviations from the desired trajectory. The position errors then being transfer to a control algorithm in order to actuate the robotic manipulator and cancel the trajectory errors. The computer vision systems consists of a CCD camera attached to the welding torch, a laser emitting diode circuit, a PC computer-based frame grabber card, and a computer vision algorithm. The laser circuit establishes a sharp luminous reference line which images are captured through the video camera. The raw image data is then digitized and stored in the frame grabber card for further processing using specifically written algorithms. These image-processing algorithms give the actual welding path, the relative position between the pieces and the required corrections. Two case studies are considered: the first is the joining of two flat metal pieces; and the second is concerned with joining a cylindrical-shape piece to a flat surface. An implementation of this computer vision system using parallel computer processing is being studied.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권5호
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• pp.42-52
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• 1997

Computer aided process planning and Offline programming are decisive factors in successful implementation of automated robotic production. However, conventional offline programming procedure has proven ineffective due to time-consuming teaching process for robot programming and due to inefficient system modeling. The paper presents an efficient procedure to semi-automatically generate robot job programs for ship block welding applications. In the research, the teaching positions are automatically determined by predefined rules which are functions of the type and the dimensions of the given welding section of ship block. And a sequence of robot movements and welding conditions such as welding type, welding current, welding speed, and welding torch orientation, are determined by use of Standard Program which is experimentally proved to work well for the welding wection group. Finally, a robot program for the welding section is generated automatically. Based on the algorithm, a offline automatic teaching software is developed. The paper presents also the algorithm and structure of the software.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.37-46
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• 2008

프로그래밍 학습에서의 로봇의 활용은 학습자의 흥미와 동기 유발에 도움이 되지만, 단지 로봇이라는 새로운 매체의 도입을 통한 흥미 유발은 일시적일 수 있으며, 오히려 학습지의 동기를 저해하거나 새로운 인지적 부담으로 작용할 수 있다. 따라서 프로그래밍 학습에서의 로봇 활용의 효과를 최대화하기 위해 로봇의 기술적 특성 뿐 아니라, 로봇 프로그래밍 과제를 구성하고 제시하는 방식, 시기의 조절 등을 고려한 교수 학습 설계가 필요하다. 본 연구에서는 로봇 프로그래밍 학습에서 초보 학습자의 인지적 부담을 감소시키고 몰입경험을 향상시키기 위한 교수 학습 전략들을 설계하고 이러한 전략들이 실제 학습자의 몰입수준에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 로봇 프로그래밍 학습을 수행한 집단이 일반 프로그래밍 학습을 수행한 집단에 비해 몰입수준이 유의미하게 높게 나타났으며, 특히 개인의 내재적 동기를 설명하는 자기목적적 경험 요인에서 높은 차이를 드러냈다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.137-143
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• 2009

기술의 발전과 더불어 로봇은 더욱 소형화 되어가지고 응용을 요구하는 로봇의 수효는 더욱 커지고 있다. 지역적 상호작용을 통하여 많은수의 자동로봇을 처리하는 방법이 로봇군집에 있어서 더욱 중요한 실험 주제로 자리잡고 있다. 군집로봇시스템은 선배정된 조건으로부터 자기의 상태를 유추할수 있는 제한된 환경가운데 있는 독립적인 자동로봇으로부터 자기자신을 유도할 수 있고 서로간의 역할을 분담하는 로봇이다. 군집로봇에 있어서 로봇을 둘러싸고 있는 상황을 인식하기 위해 센서부분을 포함하고 정보를 교환하기위해 통신 부분을 포함하고 작업을 하기위해 액튜에이터 부분을 포함한다. 특히 다른 로봇과의 협동작업을 하기 위해 로봇과의 통신은 필수적인 요소이다. 블루투스는 저전력 소모라든지 모둘패키지 크기가 작든지, 여러 가지 기준 프로토콜을 가지고 있든지하여 작은 크기의 로봇시스템에 적용할 수 있는 많은 잇점을 가지고 있다. 본문에서 자동로봇을 위하여 블루투수 통신을 개발한다. 그리고 지능공간안에서 군집합로봇의 통신시스템을 개발하기 위한 작업을 진행하기위한 방법을 논의한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.591-597
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• 2007

군집 로봇시스템에서 개개의 로봇은 스스로 주위의 환경과 자신의 상태를 스스로 판단하여 행동하고, 필요에 따라서는 다른 로봇과 협조를 통하여 어떤 주어진 일을 수행할 수 있어야 한다. 따라서 개개의 로봇은 동적으로 변화하는 환경에 잘 적응할 수 있는 학습과 진화능력을 갖는 것이 필수적이다 이를 위하여 본 논문에서는 새로운 Polygon 기반의 Q-learning 알고리즘과 분산유전알고리즘을 이용한 새로운 자율이동로봇의 행동학습 및 진화방법을 제안한다. 또한 개개의 로봇이 통신을 통하여 염색체를 교환하는 분산유전알고리즘은 각기 다른 환경에서 학습한 우수한 염색체로부터 자신의 능력을 향상시킨다. 특히 본 논문에서는 진화의 성능을 향상시키기 위하여 강화학습의 특성을 이용한 선택 교배방법을 채택하였다. 제안된 방법은 협조탐색 문제에 적용하여 컴퓨터 모의실험을 통하여 그 유효성을 검증한다.

• Physical Therapy Rehabilitation Science
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• 제8권2호
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• pp.93-98
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• 2019

Objective: The purpose of this study was to investigate the effect of robot arm reach training on upper extremity functional movement in chronic stroke survivors. Design: One group pretest-posttest design. Methods: Thirteen chronic stroke survivors participated in this study. Robot arm reach training was performed with a Whole Arm Manipulator (WAM) and a 120-inch projective display to provide visual and auditory feedback. During the robotic arm reach training, WAM provided gravity compensation and assist-as-needed (AAN) force according to the robot control mode. When a participant could not move the arm toward the target for more than 2 seconds, WAM provided AAN force to reach the desired targets. All patients participated in the training for 40 minutes per day, 3 times a week, for 4 weeks. Main outcome measures were the Fugl-Meyer Assessment (FMA), Action Research Arm Test (ARAT) and Box and Block Test (BBT) to assess upper extremity functional movement. Results: After 4 weeks, significant improvement was observed in upper extremity functional movement (FMA: 42.15 to 46.23, BBT: 12.23 to 14.00, p<0.05). In the subscore analysis of the FMA upper extremity motor function domains, significant improvement was observed in upper extremity and coordination/speed units (p<0.05). However, there were no significant differences in the ARAT. Conclusions: This study showed the positive effects of robot arm reach training on upper extremity functional movement in chronic stroke survivors. In particular, we confirmed that robot arm reach training could have a positive influence by leading to improvement of motor recovery of the proximal upper extremity.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.165-172
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• 2015

본 연구의 목적은 로봇학습에 기반한 제니보 프로그램이 유아의 정서에 미치는 효과를 밝히는 데 있다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 Y시 소재 유치원 2개 학급(교사 2명, 유아 44명)을 각각 실험집단과 비교집단으로 나눈 후, 실험집단을 대상으로 제니보를 이용하여, 5개의 메인메뉴로 구성된 20개의 하위 콘텐츠를 적용하였다. 두 집단을 대상으로 정서지능 평가검사를 사전 사후로 실시한 후, SPSS 18.0 통계분석프로그램을 이용한 t-검증과 관찰이 이루어졌다. 연구결과 첫째, 제니보는 유아의 정서에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 정서지능의 4가지 영역(정서인식 및 표현, 사고 촉진, 지식의 활용, 반영적 조절)에서 모두 유의미한 변화를 보였다. 둘째, 생체모방형 로봇은 동물이 수업에 친근하게 사용되는 것과 같이 유아에게 친근하게 다가갈 수 있었다. 셋째, 남아가 여아보다 로봇을 선호하는 경향이 강하다는 기존의 연구들과는 달리 제니보는 남녀유아 모두의 정서에 긍정적인 영향을 미쳤다. 이러한 연구결과는 유아를 위한 새로운 교육방법으로서 로봇의 도입을 긍정적으로 검토를 할 수 있고, 친숙한 동물형태의 생체모방형 로봇이 효과적으로 활용될 수 있으며, 로봇의 활용은 유아의 성별보다 개인적인 성향과 발달수준 등에 의해 고려되어야 함을 시사한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.655-663
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• 2017

ICT 기술의 발달로 로봇의 실내 활용이 증가하고 있다. 현재 이용되거나 향후 이용 범위가 증가할 수 있는 운반, 청소, 안내 로봇 등의 연구가 고도화 될 것이다. 실내 공간에서 이동 로봇 활용을 원활히 하기 위해 자기 위치 인식 문제는 가장 먼저 해결되어야 하는 중요한 연구이다. 추가적으로 이동 로봇의 위치가 인위적으로 이동되거나 예기치 못한 충돌로 인해 기존의 경로에서 이탈하였을 경우 등에서도 이동 로봇이 이런 상황을 인지하고 판단하여 목적지로 정확히 이동할 수 있는 강인한 시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이동 로봇의 자기 위치 관련 여러 문제들을 해결하고자 실내에 설치되어 있는 다수의 CCTV 등 외부 영상 및 이를 절대 공간 좌표 변환한 정보와 더불어 이동 로봇의 엔코더 정보 등을 융합하여 강인한 위치 인식 시스템을 구현하였다. 추가로 이동 로봇 시스템에 경로 주행 알고리즘인 벡터 필드 히스토그램 기법을 적용하였고 실제 실험 수행 후 연구 결과를 확인하였다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제67권1호
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• pp.60-72
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• 2024

Objective : Recently, robotic-assisted spine surgery (RASS) has been considered a minimally invasive and relatively accurate method. In total, 495 robotic-assisted pedicle screw fixation (RAPSF) procedures were attempted on 100 patients during a 14-month period. The current study aimed to analyze the accuracy, potential risk factors, and learning curve of RAPSF. Methods : This retrospective study evaluated the position of RAPSF using the Gertzbein and Robbins scale (GRS). The accuracy was analyzed using the ratio of the clinically acceptable group (GRS grades A and B), the dissatisfying group (GRS grades C, D, and E), and the Surgical Evaluation Assistant program. The RAPSF was divided into the no-breached group (GRS grade A) and breached group (GRS grades B, C, D, and E), and the potential risk factors of RAPSF were evaluated. The learning curve was analyzed by changes in robot-used time per screw and the occurrence tendency of breached and failed screws according to case accumulation. Results : The clinically acceptable group in RAPSF was 98.12%. In the analysis using the Surgical Evaluation Assistant program, the tip offset was 2.37±1.89 mm, the tail offset was 3.09±1.90 mm, and the angular offset was 3.72°±2.72°. In the analysis of potential risk factors, the difference in screw fixation level (p=0.009) and segmental distance between the tracker and the instrumented level (p=0.001) between the no-breached and breached group were statistically significant, but not for the other factors. The mean difference between the no-breach and breach groups was statistically significant in terms of pedicle width (p<0.001) and tail offset (p=0.042). In the learning curve analysis, the occurrence of breached and failed screws and the robot-used time per screw screws showed a significant decreasing trend. Conclusion : In the current study, RAPSF was highly accurate and the specific potential risk factors were not identified. However, pedicle width was presumed to be related to breached screw. Meanwhile, the robot-used time per screw and the incidence of breached and failed screws decreased with the learning curve.

• 공학교육연구
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• 제15권4호
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• pp.85-93
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• 2012

본 연구는 로봇활용수업이 초등학생의 학습태도에 미치는 효과를 밝히려는 것이다. 연구 결과, 로봇활용수업을 실시한 후의 학습태도 점수는 실시 전에 비해 뚜렷한 향상을 보여, 수업에서 로봇을 활용하는 경우 학생들의 학습태도를 적극적으로 변화시킨다는 점을 확인하였다. 성별에 따른 학습태도 점수는 남학생이 여학생에 비해 유의미하게 높았으나, 그 차이는 미미한 것으로 나타났다. 또 교과별로 비교할 때 과학, 미술, 재량활동 과목에서 특히 더욱 효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 첫째, 로봇활용수업이 실제적인 과제와 실천 중심의 교수 학습 환경을 바탕으로 과제에 대한 주인의식과 내적동기를 북돋우기 용이하다는 점과, 둘째, 로봇매체의 교육적 장점을 극대화하고 그에 따른 적절한 수업환경을 제공한 데서 연유한 것으로 판단된다.