• 로봇학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.75-81
• /
• 2013

This research would investigate deeply the operation of an omni-directional mobile robot that is able to move with high acceleration. For the high acceleration performance, the vehicle utilizes the structure of Active Split Offset Casters (ASOCs). This paper is mainly focused on inverse kinematics of the structure, hardware design to secure durability and preserve the wheels' contact to the ground during high acceleration, and localization for the real time position control.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권10호
• /
• pp.3873-3879
• /
• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.308-316
• /
• 2004

실내 환경에서 자율이동 로봇은 방향의 전환과 움직임에 있어서 많은 제약이 따른다. 본 연구는 이런 제약을 해결하기 위하여 수평, 대각이동이 가능한 Omni-Directional Wheel을 로봇 구동부에 적용하였다. 하지만 Slip에 의해서 동력을 얻는 Omni Directional Wheel 구동방식은 Slip에 의한 오차가 발생하는 문제점이 있었다. 이 문제점을 해결하기 위해 개발된 Slip 보정 알고리즘은 하나의 타일을 지날 때마다 외곽선을 추출하고, 추출된 외곽선과 로봇의 절대방위가 이루는 각도를 비교하여 오차가 발생할 경우 로봇의 절대방위를 수정하게 한다. 또한 로봇은 보안기능과 서비스 기능을 수행한다. 보안기능은 차 영상을 이용하여 움직임을 감지한다. 서비스 기능으로는 로봇에 입력되는 영상을 일반사용자에게 다중전송 하고, 간단한 이동명령이 있다. 본 연구에서 제안한 로봇 시스템은 실제 사무실에서 사용가능한 하나의 모델이 될 수 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.153-159
• /
• 2016

본 논문는 대각선 주행이 가능한 전방향 퍼스널 모빌리티의 메커니즘을 제안한다. 현대 사회에서 이동성은 인간의 기본적인 활동을 영위하는데 수반되는 전제조건이다. 퍼스널 모빌리티는 새로운 이동수단으로 자동차와 동일한 바퀴구조를 가지고 있으며 이동성 역시 자동차와 유사하다. 최근 노약자와 교통약자를 위한 퍼스널 모빌리티도 4륜 전동카트가 널리 보급되었다. 일반적으로 전동카트는 주행경로를 변경할 때 차체는 조향하는 방향으로 회전하며 이 때 곡률반경에 따른 충분한 공간을 확보해야 한다. 제안하는 퍼스널 모빌리티는 대각선 주행이 가능해지면서 이동성의 한계를 극복할 수 있다. 또한 주행경로에 장애물이 존재하거나 건물내부와 같은 좁은 공간에서도 주행이 가능해지면서 교통약자도 다양한 주행환경을 극복할 수 있다. 이 논문에서는 제안하는 퍼스널 모빌리티의 메커니즘과 개발한 퍼스널 모빌리티의 조향성능을 실험하고 대각선 주행이 가능함을 입증한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.343-348
• /
• 2019

본 논문에서는 자율주행자동차를 지원하기 위한 전방향성 특성의 이중대역 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 4G/LTE 대역 (1,710~2,170MHz)과 5G/NR 대역 (3,400~3,700MHz)을 동시에 지원하기 위한 50Ω의 단일급전이 이용된 새로운 구조의 이중대역 평판 모노폴(Dual-band Planar Monopole) 안테나의 특징을 가진다. 이중대역 특성을 위해 평판 모노폴 안테나에 측면 방사체를 추가 한 후 슬릿을 통하여 목표 성능에 최적화 되었다. 평판 모노폴 구조는 LTE 대역에서 동작하며, 동일 급전을 사용하는 모노폴 구조에 추가된 측면 방사체와 함께 5G NR 대역에서 동작을 한다. 제안된 안테나는 96.0mm의 지름을 갖는 접지면 위에 $38.5{\times}36.0{\times}1.0[mm^3]$의 크기로 설계되었다. 제작과 측정결과로부터 LTE 대역의 1,710~2,170MHz와 5G NR 대역의 3,400~3,700MHz에 대하여 VSWR 2:1 이하를 만족하였으며, 해당 주파수 대역에서 각각 1,480~2,260MHz와 3,310~3,930MHz의 넓은 임피던스 대역폭을 얻을 수 있었다. 또한 무반사 챔버의 측정결과로부터 제안된 평판 모노폴 안테나의 이득과 전방향성 방사패턴(Omni-directional Radiation Pattern)을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제21권8호
• /
• pp.766-772
• /
• 2015

This paper proposes an object detection method based on motion estimation using background subtraction in the fisheye images obtained through omni-directional camera mounted on the vehicle. Recently, most of the vehicles installed with rear camera as a standard option, as well as various camera systems for safety. However, differently from the conventional object detection using the image obtained from the camera, the embedded system installed in the vehicle is difficult to apply a complicated algorithm because of its inherent low processing performance. In general, the embedded system needs system-dependent algorithm because it has lower processing performance than the computer. In this paper, the location of object is estimated from the information of object's motion obtained by applying a background subtraction method which compares the previous frames with the current ones. The real-time detection performance of the proposed method for object detection is verified experimentally on embedded board by comparing the proposed algorithm with the object detection based on LKOF (Lucas-Kanade optical flow).

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
• /
• pp.137-140
• /
• 2008

Recently many areas require wide field of view images. Such as surveillance, virtual reality, navigation and 3D scene reconstruction. Conventional camera systems have a limited filed of view and provide partial information about the scene. however, omni directional vision system can overcome these disadvantages. Acquiring 360 degree panorama images requires expensive omni camera lens. In this study, 360 degree panorama image was tested using a low cost optical reflector which captures 360 degree panoramic views with single shot. This 360 degree panorama image system can be used with detailed positional information from GPS/INS. Through this study result, we show 360 degree panorama image is very effective tool for mobile monitoring system.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.484-488
• /
• 2007

In this paper, the measurement system using the microphone array developed for analyzing cabin noise of the vehicle and its applications are discussed. The sensor is a three dimensional microphone array, the microphones and cameras are equipped on the rigid sphere. The cameras are used for acoustic visualization. As applications, the experiments in both reverberation chamber and anechoic chamber are discussed. These results show that this system is very useful to evaluate or improve the vehicle sound insulation performance.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.442-449
• /
• 2004

As underwater robotic vehicles (URVs) become attractive for more sophisticated underwater tasks, the demand of high performance in terms of accuracy and dexterity has been increased. An autonomous underwater robotic vehicle, ODIN (Omni-Directional Intelligent Navigator) was designed and built at the Autonomous Systems Laboratory of the University of Hawaii in 1991. Since 1991, various studies were conducted on ODIN and have contributed to the advancement in underwater robotics. Its refurbished model ODIN II was based on VxWorks in VMEbus. Recently, ODIN was born again as a PC based system, ODIN III with unique features such as new vehicle system software architecture with an objective-oriented concept, a graphical user interface, and an independent and modular structure using a Dynamic Linking Library (DLL) based on the Windows operating system. ODIN III software architecture offers an ideal environment where various studies for advanced URV technology can be conducted. This paper describes software architecture of ODIN III and presents initial experimental results of fine motion control on ODIN III.

• 로봇학회논문지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.229-237
• /
• 2013

In this paper, we report a self-balancing robot wheelchair which has the capability of keeping upright posture regardless of the terrain inclination in terms of the three dimensional balancing motion. It has the mobility of five degrees of freedom, where pitching, yawing, and forward motions are generated by the two-wheeled inverted pendulum mechanism and the rolling and vertical motions are implemented by the movement of the tilting mechanism. Several design considerations are suggested for the sliding type vehicle body, wheel actuator module, tilting actuator module, power and control system, and the riding module.