알려지지 않은 실내에서 인간형 로봇의 이동경로 생성을 위해서는 주변 장애물의 형태를 정확히 인식하여 이에 적합한 로봇 움직임을 만들어야 한다. 이 때, 인식된 장애물의 형태에 따라 로봇이 접촉없이 통과할 수 있고, 발과 접촉하여 통과할 수도 있으며, 회피할 수도 있다. 이를 위해 장애물이 어떤 형태를 갖고 있는지를 분류하여 로봇의 이동경로를 생성할 때 활용 가능한 장애물 인식 및 분류 방법을 제안한다. 특히 장애물 형태를 정확히 인식하기 위한 기존 알고리즘은 많은 계산량으로 실시간 활용에 어려움이 있으며, 불필요한 장애물도 함께 추출하기 때문에 연산자원의 낭비가 불가피하다. 본 연구에서는 장애물 인식의 계산량을 줄이기 위해 장애물의 영역을 분류한 후 정확한 형상이 필요한 장애물에 한해 크기 및 형태를 추출하도록 알고리즘의 적용 범위를 제한하여 계산량을 줄이는 방법을 제안한다.
Experimental investigations were performed to assess the influences of different multiple obstacles on flame propagation in a rectangular confinement. Three different multiple obstacles were used: circular, triangular and square cross-sections with blockage ratios of 15% and 30%. The same method described in Park et al. [13] to investigate the interaction between the propagating flame and the obstacle was applied. Before the freely propagating flame impinged on the obstacle, the flame propagation speed remains close to the laminar burning velocity, regardless of the obstacles used. The reported data revealed that the trend in increase of the local flame propagation speed is a result of the interaction between the obstacle and the propagating flame front behind the obstacle. The local speed was found to increase from a circular to a triangular and a square obstacle. The mean flame speed was found to be less dependent on both the obstacle types and the different blockage ratios used.
Jung, I. G.;Park, W. P.;Kim, S. C.;Sung, J. H.;Chung, S. O.
Agricultural and Biosystems Engineering
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제2권2호
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pp.69-74
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2001
Detection of operation lines in farm works, object recognition and obstacle avoidance are essential pre-requisite technologies for unmanned agricultural machinery. A CCD camera, which has been largely used for these functions, is expensive and has difficulty in real-time signal processing. In this study, a laser range sensor was selected as the guiding vision for unmanned agricultural machinery such as a tractor. To achieve this capability, algorithms for distance measurement, signal filtering, object recognition, and obstacle avoidance were developed. Computer simulations were carried out to evaluate performance of the algorithms. Experiments were also conducted with various materials and shapes, Laser beam lost its intensity for poor reflective materials, resulting in less range value than actual, so a compensation technique was considered to be necessary. Object detection system was fabricated on an agricultural tractor and the performance was evaluated. As test result for obstacle detection and avoidance in field, to detect and avoid obstacle for path finding with guiding system for unmanned agricultural machinery was enable.
본 연구에서는 로봇이용의 자동화를 위하여 가장 필수적인 과정인 로봇의 운 동경로 계획에 관하여 연구하고 작업영역 내에 장애물이 있는 경우에 로봇과 장애물과 의 충돌 회피를 위한 정량적인 양으로 두물체간의 최소거리 및 충돌깊이를 효율적으로 계산할 수 있는 방법을 제안하며 이를 이용하여 로봇이 장애물과 충돌하지 않고 주어 진 작업을 수행할 수 있는 로봇의 경로를 자동으로 생성함으로써 로봇을 보다 상위레 벨에서 운용하기 위한 기초를 마련한다.
Flow and scalar dispersion around Cheomseongdae are numerically investigated using a three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model with the renormalization group (RNG) $k-{\varepsilon}$ turbulence closure scheme. Cheomseongdae is an ancient astronomical observatory in Gyeongju, Korea, and is chosen as a model obstacle because of its unique shape, that is, a cylinder-shaped architectural structure with its radius varying with height. An interesting feature found is a mid-height saddle point behind Cheomseongdae. Different obstacle shapes and corresponding flow convergences help to explain the presence of the saddle point. The predicted size of recirculation zone formed behind Cheomseongdae increases with increasing ambient wind speed and decreases with increasing ambient turbulence intensity. The relative roles of inertial and eddy forces in producing cavity flow zones around an obstacle are conceptually presented. An increase in inertial force promotes flow separation. Consequently, cavity flow zones around the obstacle expand and flow reattachment occurs farther downwind. An increase in eddy force weakens flow separation by mixing momentum there. This results in the contraction of cavity flow zones and flow reattachment occurs less far downwind. An increase in ambient wind speed lowers predicted scalar concentration. An increase in ambient turbulence intensity lowers predicted maximum scalar concentration and acts to distribute scalars evenly.
본 논문에서는 유효 빔 폭 개념을 새로이 도입하여 중첩 초음파 센서 링의 성능 평가, 최적 설계, 그리고 복합 장애물 탐지에 대해 기술하도록 한다. 일군의 동종 저지향성 초음파 센서들이 반경이 영이 아닌 원주 상에 일정 간격으로 상호 빔 폭이 중첩되도록 배치된다고 가정한다. 첫째, 중첩 초음파 센서 링의 전역 위치 불확실성을 전체 장애물 탐지 범위 내에서의 국부적 위치 불확실성의 평균값으로 나타낸다. 중첩 초음파 센서 링의 유효 빔 폭을 동일한 전역 위치 불확실성을 갖는 단일 초음파 센서의 빔 폭으로 산정하고 이를 바탕으로 정규화된 장애물 탐지 성능 평가 지수를 정의한다. 둘째, 정의된 성능 평가 지수를 이용하여 장애물 탐지 시 위치 불확실성이 최소화되도록 중첩 초음파 센서 링의 설계 사양을 최적화한다. 주어진 초음파 센서의 사용 개수에 대한 중첩 초음파 센서 링의 최적 반경 그리고 주어진 중첩 초음파 센서 링의 반경에 대한 초음파 센서의 최적 사용 개수를 결정한다. 셋째, 3개의 인접 초음파 센서로부터의 장애물 거리 간의 대소 관계에 의거한 복수 장애물의 위치 불확실성 영역 판정 기준을 제시한다. 제시된 위치 불확실성 영역판정 기준을 이용하여 다양한 형태의 장애물로 구성된 복합 장애물 환경에서의 장애물 윤곽 추출 결과를 보인다.
In unmanned vehicles' navigation, the shapes of obstacles are generally irregular and complex. The motion of vehicles based on the range sensor system such as ultrasonic sensors or laser sensors can be unstable due to the irregular shape of the obstacles. In this case, to generate stable trajectory of unmanned vehicles equipped with range sensors, we need an approach that can simplify an obstacle's irregular shape information. In this paper, we propose the trajectory generation algorithm that an vehicle can stably navigate in the environments where irregular shaped obstacles are scattered. The proposed method is verified through the analysis of vehicle's trail and direction data acquired by simulations and implementations.
SMD(Surface Mounting Device) which mounts electronic components as IC-Chips on PCB automatically, produces a large dynamic force and vibration. The unwanted vibrations in SMD degrade the performance of the precision device and it is the major obstacle to limit its speed for mounting. This study investigated the vibration analysis of a typical SMD to predict the natural frequencies and mode shapes. To validate the finite element analysis of SMD, the FE result was compared with that of ODS measurements. It was shown that the predicted results were well correlated with the experimental modal parameters.
Variations of individual hip shapes are a major obstacle in pattern making for fitness. The drafting method is used for pattern making in today's apparel industry. Whilst catering to a limited number of information such as waist and hip sizes, this method does not cater to variations in hip shape. This paper describes the analysis of hip shapes using 3D body model and tries to make sure the relationship between hip shape and pattern by calculating hip angle and dart amount. We achieved results in analyzing various hip shapes by extracting hip angle. Moreover, various hip shapes can be divided into three types(A, B and C) by the hip angle value($K_{sh}-K_{wsh}$). When we use computerized draping method to make a personalized pattern for a tigth skirt, we easily create complex dart lines automatically. Therefore we achieve the result of individual dart amount such as distance between dart lines and dart areas. C type of hip shape had short dart length, long distance between dart lines and a large amount of dart area. On the other hand, A type had long dart length, short distance between dart lines and small amount of dart area. B type had long length and long distance between dart lines and large amount of dart area. In traditional pattern making, distance between dart lines is usually proportional to amount of dart area because of similarity in dart line shape. In our pattern, there is no proportional relationship between dart line distance and dart area. This means that variations in hip shapes result in a wide variety of dart line curvature resulting in a wide range of dart area. By ensuring an accurate relationship between hip shape and pattern, it is possible to make patterns which result in clothing that not only fits well, but also exhibits other desirable properties.
모바일 로봇의 경로 계획을 위해 형태 공간(Configuration space)과 형태 장애물(Configuration obstacle)이라는 개념이 많이 활용되고 있다. 이 개념은 이동로봇을 공간 상에서 하나의 점으로 간주할 수 있도록 주변 장애물을 확장시킨다는 것으로, 이를 통해 장애물과의 충돌로부터 자유로운(Collision free) 이동 경로를 쉽게 찾아낼 수 있게 된다. 또한, 이러한 형태 공간 및 형태 장애물을 쉽게 생성하는 가장 보편적인 방법 중 하나는 이동 로봇의 형태를 원형으로 근사화하는 것이다. 이는 그 방법이 간단하기 때문에 이동 로봇의 구체적인 형태 및 이동 메커니즘을 고려하여 형태 공간을 생성하는 방법보다 형태장애물 생성 시간을 크게 단축시킬 수 있게 해준다. 하지만 이동 로봇을 원형으로 근사화하여 형태 장애물을 생성할 경우 비교적 가까이에 있는 실제 장애물들이 하나의 형태 장애물로 병합될 수 있다는 문제점이 있다. 이로 인하여 형태 공간내에서 이동 경로를 생성할 경우 최적의 이동 경로를 찾는다는 보장을 할 수가 없게 된다. 따라서 형태 공간 내에서 최적에 가까운 이동 경로를 효율적으로 찾도록 하기 위해 부분적으로 보다 정확한 형태 공간을 생성하면서도 전체 생성시간을 단축시킬 수 있는 다단계 형태 공간 생성 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 로봇을 원형으로 근사화시킨 뒤 시작지점과 목표 지점을 잇는 이상적인 경로를 생성하고 이 경로 상에 존재하는 형태 장애물이 로봇의 원형근사화로 인해 주변의 다른 형태 장애물과 병합되었다면 해당 형태 장애물에 대해서만 보다 정확한 형태 장애물을 재 생성한다는 방법이다. 또한, 본 논문에서는 기존의 정확한 형태 공간 생성 방법과 새롭게 제안한 다단계 근사화 형태 공간 생성 방법을 비교하기 위해 다양한 이동 로봇의 형태와 회전 각도에 대해 형태 공간을 생성하는데 소요되는 생성 시간을 비교 분석해 보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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