• 제목/요약/키워드: Intelligent Robots

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경사도로에서 다중 센서를 이용한 이동로봇의 위치추정 성능 개선 (Localization Performance Improvement for Mobile Robot using Multiple Sensors in Slope Road)

  • 김지용;이지홍;변재민;김성훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권1호
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    • pp.67-75
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실외환경에서 주행하는 이동로봇의 위치를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 실외환경은 실내와 다르게 바닥이 고르지 않고, 경사진 지형 등 지면에 대한 불확실성을 포함한다. 이러한 환경에서 로봇의 진행 방향을 추정하기 위해 magnetic 센서 또는 IMU(Inertial Measurement Unit)가 예전부터 많이 사용되어 왔다. Magnetic 센서는 진행방향에 대한 절대 각도를 알려주며, IMU는 센서 내부에서 자이로스코프와 가속도계, 전자 나침반을 사용하여 각도 정보를 제공한다. 하지만 본 연구에 사용된 이동로봇은 전기자동차로써 자기장의 영향을 많이 받기 때문에 위 두 센서를 사용할 수가 없는 실정이다. 그래서 자기장의 영향을 받지 않는 1축 자이로 센서 3개를 이용한 자이로 모듈을 구성하여 진행방향을 추정하는 알고리즘을 구현하였다. GPS와 엔코더, 자이로 센서 모듈 등을 통해 얻은 정보를 융합하여 확장 칼만 필터 알고리즘에 의한 이동로봇의 위치추정 알고리즘을 개발하였고 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다.

주행문제를 위한 최신 근사적 동적계획법의 적용 (Application of Recent Approximate Dynamic Programming Methods for Navigation Problems)

  • 민대홍;정근우;권기영;박주영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.737-742
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    • 2011
  • 주행문제는 불확실한 외란의 영향을 받는 이동로봇 등의 시스템에 대하여 각종 제약조건들을 만족하도록 하는 제어 입력을 결정하는 과제를 포함한다. 이러한 과제는 제약조건을 갖는 확률 제어 문제로 모델링될 수 있다. 이러한 종류의 제어문제를 풀기 위하여, 최적 가치함수 개념에 의존하는 동적 계획법의 활용을 시도해볼 수 있다. 하지만, 대부분의 실제 문제에서 이러한 시도는 많은 어려움, 예컨대, 시스템의 완벽한 모델이 알려지지 않거나, 최적 제어정책을 구하기 위한 계산이 불가능하거나, 수없이 많은 계산 자원을 필요로 하는 등의 문제점을 안겨줄 수 있다. 이러한 동적 계획법의 어려움을 극복하기 위한 전략으로, 근사적 가치함수에 의존하여 준최적 제어정책을 구하는 근사적 동적 계획법을 사용할 수 있다. 본 논문에서는 최근에 제시된 근사 동적 계획법들을 복잡한 제약조건을 갖는 주행 문제에 적용하여 보고 그 결과로 얻어지는 성능 특성을 관찰해 본다.

Associative Motion Generation for Humanoid Robot Reflecting Human Body Movement

  • Wakabayashi, Akinori;Motomura, Satona;Kato, Shohei
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제12권2호
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    • pp.121-130
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    • 2012
  • This paper proposes an intuitive real-time robot control system using human body movement. Recently, it has been developed that motion generation for humanoid robots with reflecting human body movement, which is measured by a motion capture. However, in the existing studies about robot control system by human body movement, the detailed structure information of a robot, for example, degrees of freedom, the range of motion and forms, must be examined in order to calculate inverse kinematics. In this study, we have proposed Associative Motion Generation as humanoid robot motion generation method which does not need the detailed structure information. The associative motion generation system is composed of two neural networks: nonlinear principal component analysis and Jordan recurrent neural network, and the associative motion is generated with the following three steps. First, the system learns the correspondence relationship between an indication and a motion using training data. Second, associative values are extracted for associating a new motion from an unfamiliar indication using nonlinear principal component analysis. Last, the robot generates a new motion through calculation by Jordan recurrent neural network using the associative values. In this paper, we propose a real-time humanoid robot control system based on Associative Motion Generation, that enables user to control motion intuitively by human body movement. Through the task processing and subjective evaluation experiments, we confirmed the effective usability and affective evaluations of the proposed system.

자동기립이 가능한 차륜형 역진자 시스템 개발 (A Wheeled Inverted Pendulum System with an Automatic Standing Arm)

  • 이세한
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.578-584
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    • 2015
  • 본 연구에서 자동화된 기립 및 복귀 시스템이 적용된 직립주행이 가능한 이동로봇용 구동 플랫폼이 개발되었다. 종래 대부분의 이동로봇은 정역학적으로 안정된 평면형의 4륜 혹은 3륜 구동형으로 구성되어 있는데, 이러한 형태의 이동로봇은 방향 전환을 위해서 독립구동형 혹은 조향형 차륜을 갖추고 있다. 이동로봇이 매우 협소한 지형에서 직각으로 굽은 통로를 주행할 때, 이동로봇은 전후진을 반복하는 등 복잡한 조향동작을 필요로 하거나, 극단적인 경우, 물리적인 조향이 불가능한 경우에 처하게 된다. 직립주행이 가능한 이동로봇은 점유면적이 작은 직립된 상태로 몸체의 형상을 변형시켜 해당 지형을 원활하게 통과할 수 있다. 본 연구에서 기립(복귀)동작, 확인동작, 평형제어 순으로 각 단계가 수동으로 조작되었던 기립제어 단계가 몸체의 기울기 각도 검출로 자동화되어, 단일 자동제어로 조작되는 차륜형 역진자 시스템이 제안되었다.

메시지 지향 미들웨어 ZeroMQ 기반의 다중 에이전트 메시지 전송 구조 (A Multi-Agent Message Transfer Architecture based on the Messaging Middleware ZeroMQ)

  • 장혜진
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.290-298
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    • 2015
  • 본 논문은 CORBA, Ice 등의 다른 미들웨어들과 비교하여 성능, 품질, 사용자 편의성 등에서 높은 평가를 받고 있는 공개 메시지 지향 미들웨어인 ZeroMQ 기반의 다중 에이전트 메시지 전송 구조를 제안한다. 제안 구조는 FIPA 에이전트 표준 규격들로부터 MTS(Message Transfer System) 등의 개념들을 빌려와 사용하고 있으며, 다중 에이전트 플랫폼 SMAF(Smart Multi-Agent Framework)의 구조적 장점을 계승한다. 제안 구조는 ZeroMQ 커뮤니티에 알려져 있지 않은 새로운 방식의 피어 대 피어 구조를 사용한다. 제안 구조는 MTS 마다 단 하나의 라우터 소켓만을 사용하여 MTS들 간의 피어 대 피어 통신을 지원한다. 제안 구조는 ZeroMQ가 지원하는 다양한 장치들과 패턴들에 대한 호환성과 확장성을 가지며, 전통적인 분산 에이전트 응용 분야들 뿐 아니라 에이전트들 간의 밀접한 협력을 필요로 하는 지능형 로봇과 같은 분야도 지원할 수 있다.

비즈니스 문서의 생산성 향상을 위한 RPA(Robotics Process Automation)적용방안에 대한 연구 (A Study On The Application of RPA(Robotics Process Automation) For Productivity Of Business Documents)

  • 현영근;이주연
    • 디지털융복합연구
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    • 제17권9호
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    • pp.199-212
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    • 2019
  • 디지털화(Digitalization)가 우리의 비즈니스 환경에 다양한 변화와 혁신을 일으키고 있다. 제조업에서는 오래전부터 자동화를 위해 로봇을 활용하여 처리속도 및 품질에 혁신을 이루었다. RPA는 이러한 제조현장의 혁신을 사무공간으로 가져온 것이라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 사무공간에서 단순 반복적으로 이루어지는 업무에 대해 생산성을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다. 이러한 생산성 향상과 관련하여, 비즈니스 자동화(Business Automation)에 대한 개념을 살펴본 후, 비즈니스 문서 작업과 관련하여 자동화의 가능성을 확인하기 위해 5가지 업무영역을 대상으로 애자일 방법론을 활용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 결론적으로, 품질점검 관련 97.3%, 편집 디자인 관련 31.7%의 생산성 향상이 가능함을 확인하였으며, 실제 업무에 적용하기 위한 방향성에 대해서도 살펴보았다. 향후 연구에서는 이러한 결과를 바탕으로 IPA(Intelligent Process Automation)의 적용방안에 대해 진행하고자 한다.

중학생이 인식하는 학습자-지능형로봇 교사의 관계 형성 요인 (An Exploratory study on Student-Intelligent Robot Teacher relationship recognized by Middle School Students)

  • 이상숙;김진희
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권4호
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    • pp.37-44
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    • 2020
  • 본 연구는 중학교 학생이 인식하는 지능형로봇 교사와의 관계형성 요인을 탐색하여 지능형로봇 교사-학습자 간의 관계성을 설명하고자 하였다. 이에, 기존에 개발된 교사-학생 관계 측정 도구를 지능형로봇 교사 맥락에 맞게 재구성하여 283명의 중학교 1학년 학생을 대상으로 설문조사를 진행하였다. 이후, SPSS 23과 Amos 21 프로그램을 활용하여 탐색적 요인분석 및 확인적 요인분석을 실시하였다. 연구결과 중학생이 인식하는 지능형로봇 교사와의 관계형성 요인은 '신뢰감', '유능감', '감정교류', '포용력'이며, 이러한 하위요인들은 중학생이 지능형 로봇과의 관계형성을 설명하는데 근거를 제시하고 있다. 본 연구는 지능형로봇 교사-학습자 간의 유의미한 상호작용 증진을 위한 방안에 대한 논의 뿐 아니라 지능형 로봇을 기반으로 한 교수법을 제시하는 데에도 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 또한, 교육용 지능형 로봇 서비스의 이해 및 개발을 지원하는 연구로써 공헌할 것이다. 이상의 연구결과를 바탕으로 추후 연구에서는 지능형 로봇 교사에 대한 다양한 학교 구성원(교사, 학부모 등)의 인식을 조사하여 교육현장에서의 인간-로봇 상호작용 연구가 계속되어야 할 것이다.

디지털에서 인텔리전트(D2I)달성을 위한 RPA의 구현 (Implementing RPA for Digital to Intelligent(D2I))

  • 최동진
    • 경영정보학연구
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    • 제21권4호
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    • pp.143-156
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    • 2019
  • 혁신의 유형은 단순화, 정보화, 자동화, 지능화로 분류할 수 있고 지능화는 혁신의 최상위 단계이며 RPA는 지능화의 하나로 볼 수 있다. 인공지능을 가미한 소프트웨어 로봇인 RPA(Robotic Process Automation)는 단순 반복적인 대량의 트랜젝션 처리 작업을 하는 곳에 적합한 지능화 사례이다. 이미 국내의 많은 기업들에서도 현재 운영 중에 있는 RPA는 강한조직 문화의 필요성이 증대되면서 자발적인 리더십, 강한 팀워크와 실행력, 프로답게 일하는 문화가 강조되는 상황에서 자연스럽게 핵심적 업무에 집중하기 위해 필요한 것이 무엇인지를 찾고자 하는 필요성에 따라 자연스럽게 도입이 검토되고 있다. 로봇 프로세스 자동화 또는 RPA는 구조적인 작업을 빠르고 효율적으로 처리하는 것을 목표로 인간 업무를 교체하는 기술이다. RPA는 ERP 시스템이나 생산성 도구와 같은 소프트웨어를 사용하여 사람을 모방한 소프트웨어 로봇을 통해 구현된다. RPA 로봇은 컴퓨터에 설치된 소프트웨어로 작동 원리에 의해 로봇으로 불리다. RPA는 백엔드를 통해 다른 IT 시스템과 통신하는 기존 소프트웨어와 달리 프런트 엔드를 통해 IT 시스템 전체에 통합된다. 실제로 이것은 소프트웨어 로봇이 인간과 똑 같은 방식으로 IT 시스템을 사용하고 정확한 단계를 반복하며 시스템의 API(Application Programming Interface)와 통신하는 대신 컴퓨터 화면의 이벤트에 반응하는 것을 의미한다. 다른 소프트웨어와 의사소통하기 위해 인간을 모방하는 소프트웨어를 설계하는 것은 직관력이 떨어질 수 있지만 이러한 접근 방식에는 여러 가지 이점이 있다. 첫째, 타사 응용 프로그램에 대한 개방성과 상관없이 사람이 사용하는 거의 모든 소프트웨어와 RPA를 통합할 수 있다. 많은 기업의 IT 시스템은 공통적으로 적용되는 API가 많지 않음으로 독점적이며 다른 시스템과의 통신 기능이 크게 제한되나 RPA는 이 문제를 해결한다. 둘째, RPA는 매우 짧은 시간 내에 구현될 수 있다. 엔터프라이즈 소프트웨어 통합과 같은 전통적인 소프트웨어 개발 방식은 상대적으로 많은 시간이 소요되지만 RPA는 2~4주의 상대적으로 짧은 시간에 구현할 수 있다. 셋째, 소프트웨어 로봇을 통해 자동화된 프로세스는 시스템 사용자가 쉽게 수정할 수 있다. 기존 방식은 작동 방식을 크게 수정하기 위해 고급 코딩 기술이 필요한 반면에 RPA는 상대적으로 단순한 논리 문장을 수정하거나 인간이 수행하는 프로세스의 화면 캡처 또는 그래픽 프로세스 차트 수정을 통해 지시받을 수 있다. 이로 인해 RPA는 매우 다양하고 유연하다. 이러한 RPA는 기업에서 추구하는 D2I(Digital to Intelligence)의 좋은 적용 사례이다.

인공지능시대에도 종교는 가능한가? - 칸트와 블로흐의 종교철학적 관점에서 - (Is Religion Possible in the Age of Artificial Intelligence? - From the View of Kantian and Blochian Philosophy of Religion -)

  • 김진
    • 철학연구
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    • 제147권
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    • pp.117-146
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    • 2018
  • 이 논문은 인공지능시대에도 종교는 가능한가, 오직 인간만이 종교신앙의 주체일 수 있는가, 인간의 마음을 탑재한 초지능기계들도 신앙의 주체일 수 있는가를 다룬다. 초지능기계들이 인간과 동일한 조건에서 신앙의 주체가 되려면, 인간의 고유한 특성인 감정, 의지, 자의식 등을 가질 수 있어야 한다. '특이점' 이후의 초지능기계들은 종교신앙의 주체를 넘어서서, 신과 같은 존재로서 인간과 자연과 세계를 지배하게 될 것이다. 이는 모라벡, 커즈와일, 하라리의 공통된 견해이다. 칸트가 구상한 '순수이성의 이념'과 '실천이성의 요청'으로서 신 개념은 제시 베링이 앞서 말한 것처럼 '간극의 신'처럼 보일 수 있다. 종교적 신앙 주체는 항상 도덕적인 선을 행하려고 부단하게 노력해야 하지만, 그런 노력 자체만으로는 완전선(完全善)에 도달할 수 없기 때문에 영혼불멸성을 요청하였다. 그러나 특이점을 넘어서 출현한 초지능기계가 지능폭발로 신적 지위를 가질 수 있다면, 인공지능로봇은 칸트적인 의미에서 종교적 수행을 불필요하게 여길 것이다. 에른스트 블로흐의 경우에는 초지능기계가 신적 존재라고 하더라도, 그것이 악신인가 선신인가를 비판적으로 물어야 한다. 칸트의 매트릭스에서는 선신일 수 있는 초지능기계가 블로흐의 매트릭스에서는 악신으로 추락할 수도 있다. 따라서 초지능기계-신이 우리를 유일한 종교신앙의 완성으로 이끌어 가는지, 인류와 지구촌의 몰락으로 내몰아갈 것인지를 부단하게 비판적으로 성찰해야 한다.

자폐아 치료를 위한 로봇 설계 및 동작 연구 (Robot Design and Action Study for the Treatment of Autistic Spectrum Disorders Children)

  • 이진규;이보희;정진순;권자영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.196-199
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    • 2016
  • 자폐 범주성 장애를 갖는 아이들이 늘어나고 있으며 지능형 로봇의 연구가 활발하게 진행됨에 따라 사회적 상호작용의 결여, 의사소통의 부적절함 등 특징적 증상을 보이는 자폐성 장애 아동들의 치료 및 교육을 위한 치료용 로봇이 필요하다. 본 논문에서는 고양이 형태의 치료용 로봇에 대한 설계 및 동작을 다루고 있다. 현장 실험의 결과를 토대로 동작을 구상하여 감성 치료를 유도하였으며 동작에 필요한 센서, 자폐아 특성을 고려한 로봇 구조를 설계하였다. 아울러 현장 실험을 진행하여 동작의 효율성을 보였다.