• 제목/요약/키워드: Mobile manipulation system

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A Prototype Implementation for 3D Animated Anaglyph Rendering of Multi-typed Urban Features using Standard OpenGL API

  • Lee, Ki-Won
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.401-408
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    • 2007
  • Animated anaglyph is the most cost-effective method for 3D stereo visualization of virtual or actual 3D geo-based data model. Unlike 3D anaglyph scene generation using paired epipolar images, the main data sets of this study is the multi-typed 3D feature model containing 3D shaped objects, DEM and satellite imagery. For this purpose, a prototype implementation for 3D animated anaglyph using OpenGL API is carried out, and virtual 3D feature modeling is performed to demonstrate the applicability of this anaglyph approach. Although 3D features are not real objects in this stage, these can be substituted with actual 3D feature model with full texture images along all facades. Currently, it is regarded as the special viewing effect within 3D GIS application domains, because just stereo 3D viewing is a part of lots of GIS functionalities or remote sensing image processing modules. Animated anaglyph process can be linked with real-time manipulation process of 3D feature model and its database attributes in real world problem. As well, this approach of feature-based 3D animated anaglyph scheme is a bridging technology to further image-based 3D animated anaglyph rendering system, portable mobile 3D stereo viewing system or auto-stereo viewing system without glasses for multi-viewers.

감성 상호작용을 갖는 교육용 휴머노이드 로봇 D2 개발 (Design and implement of the Educational Humanoid Robot D2 for Emotional Interaction System)

  • 김도우;정기철;박원성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1777-1778
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    • 2007
  • In this paper, We design and implement a humanoid robot, With Educational purpose, which can collaborate and communicate with human. We present an affective human-robot communication system for a humanoid robot, D2, which we designed to communicate with a human through dialogue. D2 communicates with humans by understanding and expressing emotion using facial expressions, voice, gestures and posture. Interaction between a human and a robot is made possible through our affective communication framework. The framework enables a robot to catch the emotional status of the user and to respond appropriately. As a result, the robot can engage in a natural dialogue with a human. According to the aim to be interacted with a human for voice, gestures and posture, the developed Educational humanoid robot consists of upper body, two arms, wheeled mobile platform and control hardware including vision and speech capability and various control boards such as motion control boards, signal processing board proceeding several types of sensors. Using the Educational humanoid robot D2, we have presented the successful demonstrations which consist of manipulation task with two arms, tracking objects using the vision system, and communication with human by the emotional interface, the synthesized speeches, and the recognition of speech commands.

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스마트 웰니스 로봇 플랫폼 개발에 관한 연구 (A Study on Development of a Smart Wellness Robot Platform)

  • 이병수;김승우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.331-339
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    • 2016
  • 본 논문에서는 노령화 사회에서 노인들의 기본 건강과 생활을 케어 할 수 있는 홈 웰니스 로봇 플랫폼을 개발한다. 실내 환경에서 웰니스 서비스에 초점을 맞추어 로봇 및 센서 플랫폼을 구현한다. 로봇플랫폼에서는 정밀제어 이동기능과 정교한 로봇 팔 및 핸드를 개발하고 인간친화형 로봇구조로 설계되어진다. 이동로봇은 옴니휠 기반의 쾌속 시스템으로 제어된다. 로봇팔은 섬세한 조작기능을 수행할 수 있도록 인간의 팔과 유사한 구조로 구현한다. 센서 플랫폼에서는 RF태그와 스테레오 카메라를 활용하여 로봇자신과 대상물체의 위치 인식시스템을 구축한다. 정확한 위치와 자세 인식을 위하여 센서 융합 알고리즘이 제안된다. 끝으로 웰니스 로봇 플랫폼의 좋은 성능들이 실시간 시험 구동을 통하여 확인되어 진다.

자폐 스펙트럼 장애 학생 대상 증강현실기반 교육 콘텐츠 연구에 대한 고찰 (A Review of Research on Augmented Reality Based Educational Contents for Students with Autism Spectrum Disorders)

  • 손지영
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.35-46
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    • 2017
  • 본 연구는 자폐 스펙트럼 장애 학생을 대상으로 하는 증강현실기반 교육 콘텐츠 연구들을 고찰해 보면서 연구동향과 시사점을 탐색하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 학술 데이터베이스를 활용하여 2006년에서 2016년까지 발표된 논문들을 수집한 후, 선정기준에 적합한 12편의 국외 연구들을 분석 대상으로 선정하였다. 연구결과, 선행연구들은 초등학생들을 대상으로한 연구가 많았으며, 연구설계는 단일대상연구가 가장 많았다. 연구도구로는 증강현실을 위한 모바일 기기가 다수를 차지하고 있었으며, 측정방법으로는 행동관찰방법을 많이 사용하였다. 증강현실기반 교육콘텐츠 유형은 사물조작형, 자기모델링 관찰조작형, 현장문제해결형, 위치기반 학습안내형으로 구분되었다. 교육적 효과는 사회적 행동, 놀이 및 모방행동, 타인에 대한 감정인식의 향상이 주로 나타났다. 마지막으로, 자폐 스펙트럼 장애 학생을 위한 증강현실기반 교육 콘텐츠 개발과 적용을 위한 고려사항을 도출하여 제시하였다.

스마트 폰 카메라 애플리케이션의 사용자 경험 연구 (A Study on the User Experience of Smartphone Camera Application)

  • 김응철;김승인
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.221-226
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    • 2017
  • 본 연구는 현대인의 필수품이라고 할 수 있는 스마트 폰 사용 환경 속에서, 카메라 애플리케이션과 촬영한 사진을 SNS에 공유하는 조작 환경에 대해 사용자 경험을 연구하였다. 이를 위하여, 조작, 편집, 공유 등 3가지 측면을 중심으로 총 10가지의 태스크를 선정하여 20대 남녀 각각 4명, 총 8명을 대상으로 태스크 수행을 한 후 수행시간을 측정하였다. 안드로이드 모바일 운영체제의 대표적인 사용자 인터페이스인 Samsung Experience 8과 LG UX 6.0을 중심으로 진행된 실험 결과, 3가지 측면에 대해서 인터페이스별로 사용성의 차이가 있다는 것을 확인할 수 있었다. 실험 과정에서 피실험자 모두 조작의 편이성과 다양한 기능을 장점으로 꼽았다. 하지만 다양한 기능을 설정할 수 있는 만큼, 텍스트 기반의 복잡한 인터페이스는 사용하는 데 어려움이 있었다. 향후, 사용자 인터페이스별로 카메라 애플리케이션의 사용성 향상을 위하여 지속적인 연구가 필요할 것이다.

정리정돈용 서비스 로봇 플랫폼의 구현 연구 (A Study on Implementation of Service Robot Platform for Mess-Cleanup)

  • 김승우;김하이준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.487-495
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    • 2012
  • In this paper, a Smart Home Service Robot, McBot II, which performs mess-cleanup function etc. in house, is designed much more optimally than other service robots. It is newly developed in much more practical system than McBot I which we had developed two years ago. One characteristic attribute of mobile platforms equipped with a set of dependent wheels is their omni- directionality and the ability to realize complex translational and rotational trajectories for agile navigation in door. An accurate coordination of steering angle and spinning rate of each wheel is necessary for a consistent motion. This paper develops trajectory controller of 3-wheels omni-directional mobile robot using fuzzy azimuth estimator. A specialized anthropomorphic robot manipulator which can be attached to the housemaid robot McBot II, is developed in this paper. This built-in type manipulator consists of both arms with 4 DOF (Degree of Freedom) each and both hands with 3 DOF each. The robotic arm is optimally designed to satisfy both the minimum mechanical size and the maximum workspace. Minimum mass and length are required for the built-in cooperated-arms system. But that makes the workspace so small. This paper proposes optimal design method to overcome the problem by using neck joint to move the arms horizontally forward/backward and waist joint to move them vertically up/down. The robotic hand, which has two fingers and a thumb, is also optimally designed in task-based concept. Finally, the good performance of the developed McBot II is confirmed through live tests of the mess-cleanup task.

Multi-camera System Calibration with Built-in Relative Orientation Constraints (Part 1) Theoretical Principle

  • Lari, Zahra;Habib, Ayman;Mazaheri, Mehdi;Al-Durgham, Kaleel
    • 한국측량학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.191-204
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    • 2014
  • In recent years, multi-camera systems have been recognized as an affordable alternative for the collection of 3D spatial data from physical surfaces. The collected data can be applied for different mapping(e.g., mobile mapping and mapping inaccessible locations)or metrology applications (e.g., industrial, biomedical, and architectural). In order to fully exploit the potential accuracy of these systems and ensure successful manipulation of the involved cameras, a careful system calibration should be performed prior to the data collection procedure. The calibration of a multi-camera system is accomplished when the individual cameras are calibrated and the geometric relationships among the different system components are defined. In this paper, a new single-step approach is introduced for the calibration of a multi-camera system (i.e., individual camera calibration and estimation of the lever-arm and boresight angles among the system components). In this approach, one of the cameras is set as the reference camera and the system mounting parameters are defined relative to that reference camera. The proposed approach is easy to implement and computationally efficient. The major advantage of this method, when compared to available multi-camera system calibration approaches, is the flexibility of being applied for either directly or indirectly geo-referenced multi-camera systems. The feasibility of the proposed approach is verified through experimental results using real data collected by a newly-developed indirectly geo-referenced multi-camera system.

감성 메타데이터를 활용한 지능형 캐릭터 시스템 (Intelligent Character System using Emotion Metadata)

  • 한종성;이완복;경병표;이동열;유석호;이경재
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.99-107
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    • 2009
  • 최근 IT와 네트워크 기술이 발전하고, 유무선 네트워킹을 통한 개인 간 교류가 매우 활성화됨에 따라, 개인의 개성과 감성을 잘 표현할 수 있는 시스템이 각광 받고 있다. 특히 휴대인터넷이 발달하면서 모바일을 중심으로 개인화된 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 발맞추어 사용자의 감성을 표현하는 지능형 캐릭터시스템을 감성인자 메타데이터 검색방법으로 구현하였다. 이 검색방법은 감성인자 근접도 측정을 통해 다양한 감성표현을 가능하게 함으로써 텍스트 기반의 기존 검색방식을 보완하고 개인의 감성을 표현하는 툴로 유용하게 사용될 수 있으며 지능형 캐릭터 시스템은 모바일 단말기에 탑재되어 다양한 서비스에 활용될 수 있을 것이다.

산업용 자동화 장비를 위한 스마트 제어 시스템 설계 (A Design of the Smart Control System for Industrial Automation Equipment)

  • 김보헌;김황래
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.677-684
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    • 2017
  • 스마트 기기는 휴대하기 편리하고 애플리케이션이 개발이 쉬운 장점으로 다양한 산업 분야에 적용되고 있다. 그러나 산업용 장비 분야에서는 장비에서 제공되는 정보에 대한 보안 문제 및 원격지에서 장비의 액추에이터를 제어할 경우 사고가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 위 문제에 대한 해결 방법과 스마트 제어 시스템을 산업용 자동화 장비에 적용할 경우 장점에 관한 연구를 수행하였다. 이런 문제 해결을 위해 장비 조작 시 발생할 수 있는 사고에 대해 질의를 이용한 매뉴얼 조작 방법과 스마트 기기를 이용한 장비 제어 시 스마트 제어 접근 허용 절차를 제안하였으며, 통신 데이터 보호 및 사용자 인증 방법으로 다중 암호화 프로토콜을 이용한 데이터 전송 방법과 단말기 고유 정보 및 Q&A를 이용한 사용자 인증 방법 제안하였다. 구현된 스마트 제어 시스템의 성능을 평가하기 위해 스마트 제어 시스템의 동작 실험과 사용자 인증 비교 실험을 하였으며, 장비에 적용 시 장점을 파악하기 위한 실험에서 스마트 제어 시스템은 티칭 팬던트 보다 편리하게 티칭 조작이 가능하였고, 다양한 정보 취득과 하드웨어 조작이 가능하였다. 또한, 스마트 제어 시스템 적용 시 장비의 에러 조치 시간을 약 13% 단축할 수 있었다.

타일드 디스플레이에서의 천리안 해양관측 위성영상을 위한 다중 입력 장치 및 멀티 스케일 인터랙션 설계 및 구현 (Design and Development of Multiple Input Device and Multiscale Interaction for GOCI Observation Satellite Imagery on the Tiled Display)

  • 박찬솔;이관주;김낙훈;이상호;서기영;박경신
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.541-550
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    • 2014
  • 본 논문은 타일드 디스플레이에서 여러 사용자들이 천리안 해양관측 위성영상을 관측 및 분석하기 위하여 다중 입력 장치를 활용한 멀티스케일 인터랙션 기반의 가시화 시스템을 설명한다. 이 시스템은 멀티터치 스크린, 키넥트 동작 인식, 모바일 인터페이스를 제공하여 여러 사용자들이 타일드 디스플레이 화면에 근접하거나 원거리에서 다양한 인터랙션을 통하여 한반도 중심의 해양 환경 및 기후 변화 정보를 효과적으로 관측할 수 있다. 천리안 해양관측 위성영상은 고화질의 메모리양이 많아서 원본 영상을 작은 영상으로 분할한 멀티레벨 이미지 로드 기법을 사용하여 시스템의 부하를 줄이면서 사용자의 다양한 조작에서 타일드 디스플레이 화면에 매끄럽게 출력되도록 하였다. 이 시스템은 다중 사용자의 키넥트 제스처와 터치 포인트 입력 및 모바일 장치로 부터 입력된 정보를 일반화 처리하여 타일드 디스플레이 응용프로그램에 공통적으로 활용 가능한 다양한 인터랙션을 지원하였다. 또한 특정 날짜에 해당하는 시간 단위의 해양관측 위성 영상이 순차적으로 화면에 출력되며, 여러 사용자들이 동시에 위성영상을 자유롭게 확대 축소하고 상하좌우로 이동하며 다양한 기능의 버튼을 누르는 등의 인터랙션을 할 수 있도록 하였다.