Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제33권6호
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pp.932-938
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2009
As a stringing troy wire is installed by manual operation, it is necessary to scheme the automatic system for stringing troy wire. To accomplish a task of this kind, in this paper an approach to designing controllers for the hybrid Position/Tension control of a stringing troy wire is presented. Position control system is designed based on equation of dc motor and motion equation of robot, it is controlled by feedback with a detected speed dc motor. Tension control system is designed based on equation of ac servomotor for generating torque and dynamic equation of a troy wire, it is controled by feedback with a detected tension. The control parameters is determined by simulation in independence operation of each system. To suppress a mutual interference that the disturbance occur in operating of two task at same time. Dynamic hybrid control is proposed by feed forward compensator with a disturbance accelerator and a step torque at start. The operation of proposed system is simulated and experimented, results is verified the utilities.
해양자원을 활용하기 위한 수중 로봇과 관련된 연구가 다수 진행되고 있다. 그러나 일반 드론과 다르게 수중 로봇은 매개체가 공기가 아닌 물이기 때문에 위치 파악이 쉽지 않은 문제점이 존재한다. 수중 위치를 확인하기 위한 기존 연구인 수중 로봇의 모니터링 및 포지셔닝 프로그램은 대규모 공간에서 활용하기 위한 목적을 가지고 있기 때문에 소규모의 공간에서 위치 파악 및 모니터링에 어려움을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 소규모 공간에서 지속적인 모니터링과 명령 전달을 위한 3차원 포지셔닝 프로그램을 제안한다. 제안된 프로그램은 수중 로봇의 위치에 깊이를 확인할 수 있도록 다차원 포지셔닝 모니터링 기능과 3차원 화면을 통해 이동 경로 제어할 수 있는 기능으로 구성된다. 성능평가를 통해 수중 로봇이 수조 모습과 동일하게 출력되어 3차원 화면으로 다양한 각도에서 모니터링 확인이 가능하였으며, 설정 경로와 실제 위치의 차이가 평균 6.44m 이내로써 상정 범위 내의 오차를 확인하였다.
With the advancement of intelligent vehicles and unmanned systems, there is a growing interest in underwater surveys using autonomous marine vehicles (AMVs). This study presents an automated planning strategy for a long-term survey mission using a fleet of AMVs consisting of autonomous surface vehicles and autonomous underwater vehicles. Due to the complex nature of the mission, the actions of the vehicle must be of high-level abstraction, which means that the actions indicate not only motion of the vehicle but also symbols and semantics, such as those corresponding to deploy, charge, and survey. For automated planning, the planning domain definition language (PDDL) was employed to construct a mission planner for realizing a powerful and flexible planning system. Despite being able to handle abstract actions, such high-level planners have difficulty in efficiently optimizing numerical objectives such as obtaining the shortest route given multiple destinations. To alleviate this issue, a widely known technique in operations research was additionally employed, which limited the solution space so that the high-level planner could devise efficient plans. For a comprehensive evaluation of the proposed method, various PDDL-based planners with different parameter settings were implemented, and their performances were compared through simulation. The simulation result shows that the proposed method outperformed the baseline solutions by yielding plans that completed the missions more quickly, thereby demonstrating the efficacy of the proposed methodology.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제38권10호
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pp.1190-1199
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2014
As a considerable, experimental approach, an autocarriage type of $CO_2$ welding machine and a MIG(metal inert gas) welding robot in the inert gas atmosphere were utilized in order to realize Al 5083 welding to hull and relevant components of green leisure ships. This study aims at investigating the effect of welding conditions(current, voltage, welding speed, etc.) on thermal deformation that occurs as welding operation and tensile characteristics after welding, by using Al 5083, nonferrous material, applied to manufacturing of eco-environmental leisure ships. With respect to welding condition to minimize the thermal deformation, 150 A and 16 V at the wire-feed rate of 6 mm/sec were acquired in the process of welding Al 5083 through an auto carriage type of $CO_2$ welding feeder. As to tensile characteristics of Al 5083 welding through a MIG welding robot, most of tensile specimens showed the fracture behavior on HAZ(heat affected zone) located at the area joined with weld metal, except for some cases. Especially, for the case of the Al specimen with 5 mm thickness, 284.62 MPa of tensile strength and 11.41 % of elongation were obtained as an actual allowable tensile stress-strain value. Mostly, after acquiring the optimum welding condition, the relevant welding data and technical requirements might be provided for actual welding operation site and welding procedure specification (WPS).
This paper proposes an optimum curve driving method for adeep-seabed mining robot(MineRo) in deep-sea soft ground. MineRo was designed as afour-row tracked vehicle. A study on the turning methods for the four-row tracked vehicle was conducted using three case by changing the velocity profile of each track. The configuration of the four-row tracked vehicle and soft ground equation are introduced, along with the dynamics analysis models of MineRo and soft ground, which were constructed using the commercial software DAFUL. Because the purpose of this study was to investigate a driving method on soft ground, the marine environment of the deep sea was not considered.
선박 기관실은 기술의 발전으로 인해 자동화 시스템이 향상되었지만, 해상에서는 바람, 파도, 진동, 기기 노후화 등의 다양한 변수가 많아 자동화 시스템에서 계측되지 않는 풀림, 절단, 누유, 누수 등이 발생하므로 기관사는 주기적으로 순찰을 한다. 순찰 시에는 1명의 기관사만 순찰하는 경우도 있으며, 이는 고온고압 및 회전기기가 운전 중인 기관실에서 많은 위험요소를 가지고 있다. 기관사가 순찰 시에는 오감을 활용하며, 특히 시각에 의존한다. 본 논문에서는 로봇이 기관실을 순찰하며 기기의 특이사항을 검출하고 알려주는 기관실 순찰 로봇을 구현하기 위한 선행연구로서 선박 기관실 기기의 이미지를 합성곱 신경망을 이용하여 분류하였다. 선박 기관실의 이미지 데이터 셋을 구성한 후 사전 훈련된 합성곱 신경망 모델로 학습하였다. 학습한 모델의 분류 성능은 높은 재현율을 보였으며, 클래스 활성화 맵으로 이미지를 시각화 하였다. 데이터의 양이 제한적이어서 일반화할 수는 없지만, 각 선박의 데이터를 전이학습으로 학습시키면 적은 시간과 비용으로 각 선박의 특성에 맞는 모델을 구축할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 수중청소로봇의 추종 성능과 통합 제어시스템 성능을 가시적으로 예측할 수 있는 3차원 시뮬레이터를 개발하였다. 수중청소로봇의 동역학적 해석을 기반으로, 시뮬레이터에는 실제 개발 중인 3차원형상의 수중청소로봇을 적용하고 로봇의 위치와 속도 등을 나타내는 창을 표시하였다. 또한 조이스틱을 사용하는 입력 및 제어 장치를 직접 제작하여 시리얼 통신을 통하여 시뮬레이터의 입력 및 제어에 사용하였다. 그리고 통합 항법 제어시스템을 설계하고, PI 기반의 퍼지 제어기를 포함하는 way-point tracking 시뮬레이션을 통하여 성능을 검증하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권4호
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pp.451-458
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2012
수중의 작업 목적에 따라 ROV와 AUV의 두 가지 용도로 사용할 수 있는 새로운 구조의 변신 6자유도 수중로봇의 설계연구를 하였다. CROV의 ROV모드와 AUV모드에 대한 각각의 구조 설계연구를 수행하였으며 각각의 모드에 대한 제어시스템을 설계하고 AUV의 경우에는 추력에 따른 항해속도에 대한 해석을 수행하였다. ROV나 AUV의 정확한 위치 및 속도를 추정할 수 있도록 다양한 센서신호를 퓨전하여 처리하는 센서퓨전보드를 제작하고 확장 칼만필터를 포함하는 전체 제어시스템을 설계하고 제작하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제18권4호
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pp.102-111
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1994
This article deals with the problem of designing a robust algorithm for the motion control of robot manipulator whose nonlinear dynamics contain various uncertainties. To ensure high performance of control system, a model-based feedforward compensation with continuous robust control has been developed. The control structure based on the deterministic approach consists of two parts : the nominal control law is first introduced to stabilize the system without uncertainties, then a robust nonlinear control law is adopted to compensate for both the resulting errors(or structured uncertainties) and unstructured uncertainties. The uncertainties assumed in this study are bounded by polynomials in the Euclidean norms of system states with known bounding coefficients. The presented control scheme is relatively simple as well as computationally efficient. With a feasible class of desired trajectories, the proposed control law provides sufficient criteria which guarantee that all possible responses of the closed-loop system are uniformly ultimately bounded in the presence of uncertainties. Therefore, the control algorithm proposed is shown to be robust with respect to the involved uncertainties.
The design of a battery package and a BMS module for applications using seawater rechargeable batteries, which are known as next-generation energy storage devices, is proposed herein. Seawater rechargeable batteries, which are currently in the initial stage of research, comprise primarily components such as anode and cathode materials. Their application is challenging owing to their low charge capacity and limited charge/discharge voltage and current. Therefore, we design a method for packaging multiple cells and a BMS module for the safe charging and discharging of seawater rechargeable batteries. In addition, a prototype seawater rechargeable battery package and BMS module are manufactured, and their performances are verified by evaluating the prevention of overcharge, overdischarge, overcurrent, and short circuit during charging and discharging.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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