• 제목/요약/키워드: Marine Robot

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이동용 로봇의 퍼지 기반 추적 제어 (Fuzzy Rule Based Trajectory Control of Mobile Robot)

  • 이윤형;진강규;최형식;박한일;장하용;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권1호
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    • pp.109-115
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    • 2010
  • 본 논문은 퍼지 제어를 통한 이동용 로봇에 대한 추적 제어에 대해서 다루고 있다. 이동용 로봇은 Mamdani 형식의 퍼지 제어기로 제어 된다. 퍼지 제어기에 있어서 이동용 로봇과 목표 사이의 각도와 각도의 변화율이 입력으로 사용되고, 출력으로 조향각이 추론되어 제어입력이 된다. 퍼지 규칙은 전문가의 경험적 지식을 참조하여 7개를 사용하였다. 또한 퍼지 제어기 설계에 있어서 하나의 관심 분야인 환산계수(scaling factor) 조정 방법에 대해 제안한다. 본 논문에서는 이를 위해 파라미터 최적화 분야에서 잘 알려진 실수코딩 유전알고리즘을 적용하였다. 시뮬레이션을 통해 다양한 초기 조향각이 주어진 경우, 목표치에 대한 추적 안정성을 보여 퍼지 제어기의 유효성이 확인된다.

가설 와이어 케이블 동적모델과 작업로봇의 장력/이동 제어 (Tension/Movement Control of Working Robot and Dynamic Model of the Stringing Wire Cable)

  • 홍정표;김윤식;이성근;홍순일
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권1호
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    • pp.118-125
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    • 2012
  • 본 논문은 가설 와이어 케이블 동적모델과 장력유지/이동 제어를 위한 작업로봇의 제어기 설계에 대하여 나타내었다. 제어기 설계를 위해서 로봇이 가설 와이어 케이블의 일정장력을 유지하고 당기면서 이동할 때 와이어의 길이 변화와 무게 변하의 영향을 고려한 와이어 동적모델을 나타내었다. 또한 와이어 동적모델에 기초하여 로봇 이동 시작에서 발생하는 장력이 수치해석에 의해 검토되었다. 가설 와이어 동적 모델에 기초하여 장력/이동제어를 위한 작업로봇이 구성되었고 두 동작이 서로 간섭이 억제되는 피드포워드 제어기가 설계되었다. 작업 로봇의 운전조건에 따른 시뮬레이션과 실제 실험결과는 그 유효성이 검증되었다.

A* 알고리즘을 이용한 기관실 순찰로봇의 최단 경로 탐색에 관한 연구 (Study on the Shortest Path finding of Engine Room Patrol Robots Using the A* Algorithm)

  • 김선덕
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.370-376
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    • 2022
  • 기술의 발전으로 스마트 선박과 관련된 다양한 연구가 진행되고 있으며, 기관실을 무인으로 순찰할 수 있는 기관실 순찰 로봇도 이러한 연구 중의 하나이다. 순찰로봇은 인공지능을 통해 학습된 정보를 기반으로 기관실을 이동하며 기기 정상 유무 및 누수, 누유, 화재 등의 이상 유무를 파악한다. 기관실 순찰로봇에 관한 연구는 인공지능을 이용한 객체 검출에 관한 연구가 주로 진행되고 있으나, 순찰로봇의 이동 및 제어에 관한 연구는 부족한 상황이다. 이는 순찰로봇이 객체를 검출하더라도 검출한 객체까지 이동할 방법이 없다는 문제를 야기한다. 이에 본 논문에서는 기관실 이상상황 발생 시 빠르게 이상 유무를 파악할 수 있는 기동성을 확보하기 위해, A* 알고리즘을 적용하여 순찰로봇이 최단경로를 탐색할 수 있는지를 확인하였다. 라이다를 장착한 소형차를 이용하여 선박 기관실을 주행하며 데이터를 얻어, SLAM으로 매핑하여 지도를 만들었다. 매핑한 지도에서 순찰로봇의 출발 지점과 목표 지점을 설정하고, A* 알고리즘을 적용하여 출발 지점부터 목표 지점까지 최단 경로를 탐색하는지를 확인하였다. 시뮬레이션 결과 매핑된 지도에서 출발 지점부터 목표 지점까지의 장애물을 회피하며 최단 경로를 잘 탐색함을 확인 할 수 있었으며, 기관실 순찰로봇에 적용하면 선박안전에 도움이 될 것으로 사료된다.

이족보행로봇의 횡보행 경로생성을 위한 시뮬레이터 연구 (Study on a Simulator for Generating Side Walking Path of the Biped Walking Robot)

  • 최형식;전창훈;강진일
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권8호
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    • pp.1285-1295
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    • 2008
  • A research on a simulator for a side walking path of a 16 degree-of-freedom (d.o.f) biped walking robot(BWR) which is composed of 4 d.o.f upper-part body and 12 d.o.f lower-part of the body is presented. For generation of stable side walking motion, the kinematics, dynamics and the zero moment of point(ZMP) of the BWR were analyzed analytically and included in the simulator. To operate the motion simulator for stable side walking of the BWR, a graphic user interface program was developed which needs inputs for the side distance between legs, base joint angle, walking type, and walking velocity. The simulator was developed to generate joint angle data of legs for side walking, and the data are transmitted to the BWR for stable side walking. In the simulator, a new path function for smooth walking motion was proposed and applied to the simulator and actual motion of a BWR. Also for actual side walking, an algorithm for estimating backlashes of the actuating joint motors was proposed and included in the simulator. To validate the performance of the proposed motion simulator, the simulator was operated and its side walking data of the simulator were generated for a period of side walking.

DC 모터의 센서리스 속도제어 및 그 응용에 관한연구 (A Study on the Sensorless Speed Control and Its Application of DC Motor)

  • 하윤수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권3호
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    • pp.292-299
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    • 1999
  • DC motors are widely used in many industrial fields as the actuator of the robot and the driving power motors of the electrical vehicle, Usually in the sensors of DC motors such as the encoder the tachogenerator and the potentiometer etc. are applied, But usage of these sensors results in the increased price and operating cost such that the application of the motors are limitted. To solve this problem another method to construct low cost control system is investigates. In this paper a new speed control method for DC motor is proposed. This method uses motor parameters instead of using speed or position sensors. In this way the angular velocity is estimated by the measure-ment values of the armature voltage and current instead of measuring the sensor signal. This paper presents an alorithm for estimating the angular velocity of DC motor The effectiveness of the proposed method is verified by experimental results. Also the applicability of the proposed method is presented by applying to the velocity contol of a wheeled mobile robot.

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협조로보트 시스템의 동적 Decoupling과 안정도연구 (A Dynamic Decoupling of Two Cooperating Robot System and Stability Analysis)

  • 최형식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제20권1호
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    • pp.37-43
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    • 1996
  • This paper presents a new control scheme for decoupling the dynamics of two coordinating robot manipulators. A simple full-state feedback scheme with configuration dependent gains can be devised to decouple the system dynamics such that the dynamics of each arm and that of an object held by the two arms is independent of one another. A condition for stability is shown. The advantage of the proposed scheme is that the same control scheme can be applied both for the closed kinematic chain(object-grasping) case and open kinematic chain(no object-grasping) case.

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A path planning of free flying object and its application to the control of gymnastic robot

  • Nam, Taek-Kun;So, Myung-Ok
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권4호
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    • pp.526-534
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    • 2003
  • Motions of animals and gymnasts in the air as well as free flying space robots without thruster are subject to nonholonomic constraints generated by the law of conservation of angular momentum. The interest in nonholonomic control problems is motivated by the fact that such systems can not stabilized to its equilibrium points by the smooth control input. The purpose of this paper is to derive analytical posture control laws for free flying objects in the air. We propose a control method using bang-bang control for trajectory planning of a 3 link mechanical system with initial angular momentum. We reduce the DOF (degrees of freedom) of control object in the first control phase and determine the control inputs to steer the reduced order system from its initial position to its desired position. Computer simulation for a motion planning of an athlete approximated by 3 link is presented to illustrate the effectiveness of the Proposed control scheme.

가선 트롤리선의 장력제어 시스템 구성 (Scheme of Tension control for the Stringing Trolley Wire)

  • 정승환;홍순일;홍정표
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권6호
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    • pp.948-954
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    • 2008
  • Now, but task for stringing trolley wire is worked manually by a measurement of dip, we need to development the automatic control system for a safety and effective tasks. In this paper, in works of stringing trolley wire by a mobile of robot, a method is proposed tension control for the stringing trolley wire. On the basics of a wire model with hard nonlinear, ac servo motor model for torque generating and stringing wire tension, the tension control scheme is design and implemented with a detected wire tension by a load cell. We experimentally show that the performance of the tension response are satisfactory to regulator tension. The proposed system is simulated and experimented, results is verified the utilities.

연관 규칙 탐사 기법을 이용한 선박 부품 전문 검색 엔진의 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Specialized Internet Search Engine for Ship′s Parts Using Method of Mining for the Association Rule Discovery)

  • 하창승;윤병수;성창규;김종화;류길수
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.225-231
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    • 2002
  • A specialized web search engine is an internet tool for detecting information in finite cyber world. It helps to retrieve necessary information in internet sites quickly In this paper, we design and implement a prototype search engine using method of mining for the association rule discovery. It consists of a search engine part and a search robot part. The search engine uses keyword method and is considered as various user oriented interface. The search robot fetches information related to ship parts n world wide web. The experiments show that our search engine(AISE) is superior to other search engines in collecting necessary informations.

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Hybrid control of a tricycle wheeled AGV for path following using advanced fuzzy-PID

  • Bui, Thanh-Luan;Doan, Phuc-Thinh;Van, Duong-Tu;Kim, Hak-Kyeong;Kim, Sang-Bong
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권10호
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    • pp.1287-1296
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    • 2014
  • This paper is about control of Automated Guided Vehicle for path following using fuzzy logic controller. The Automated Guided Vehicle is a tricycle wheeled mobile robot with three wheels, two fixed passive wheels and one steering driving wheel. First, kinematic and dynamic modeling for Automated Guided Vehicle is presented. Second, a controller that integrates two control loops, kinematic control loop and dynamic control loop, is designed for Automated Guided Vehicle to follow an unknown path. The kinematic control loop based on Fuzzy logic framework and the dynamic control loop based on two PID controllers are proposed. Simulation and experimental results are presented to show the effectiveness of the proposed controllers.