• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.76-87
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• 2009

고성능 CPU의 개발과 고속 통신 기술의 발전은 네트워크 기반의 지능형 서비스 로봇 개발에 대한 연구가 활성화 되는 데에 많은 공헌을 하였다. 로봇 소프트웨어는 로봇의 올바른 수행과 사용자의 안전을 보장해야 하며, 이를 지원하기 위해 로봇 소프트웨어를 구성하는 컴포넌트의 QoS 보장에 대한 연구가 절실히 요구된다. 로봇 컴포넌트의 QoS는 컴포넌트가 원하는 데이터의 흐름을 가능하게 하여 안정적으로 수행함을 목적으로 하며, QoS를 보장함으로써 이러한 로봇의 지능화와 안정성을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 제한된 자원을 가진 로봇 플랫폼 상에서 운용되는 로봇 컴포넌트들이 요청한 QoS를 최대한 보장하도록 하는 QoS 프레임워크를 설계하고 구현하였다. 또한 QoS의 요청에 대한 응답시간을 측정하고 그에 따른 성능분석 결과를 제시한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.81-94
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• 2009

유비쿼터스 환경에서 지능형 서비스 로봇의 실시간성 기술은 QoS를 보장하기 위해서 필수 불가결한 요소이다. 본 논문에서는 지능형 서비스 로봇에 실시간성을 지원하는 실시간 프레임워크를 설계 및 구현한 내용을 기술한다. 실시간 스케줄링 서비스를 제공하는 실시간 프레임워크는 범용 운영체제를 기반으로 동작하며, 범용 운영체제에서 제공하는 스케줄러의 실시간성 미 지원 문제를 해결한다. 본 논문에서는 또한 실시간 로봇 애플리케이션에 QoS를 보장하기 위한 실시간 스케줄링 서비스를 제안한다. 제안된 실시간 프레임워크의 성능 평가를 위해 윈도우즈 운영체제 상에 구현하였다. 실험 결과를 통해 쓰레드의 응답시간 향상과 실시간 프레임워크 탑재에 따른 성능상의 오버 헤드가 $62{\mu}s$로 미미하다는 것을 알 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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• pp.29-32
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• 2002

In this paper the wheeled mobile robot is studied. The kinematic and dynamic modeling of the robot is presented via LPD(Linear Parameter Dependent) framework. A path-planning algorithm which is optimized in the sense of robot mobility and distance is presented. And by using PI controller we show that the presented algorithm and model is work very well in the computer simulation and experiment.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1039-1043
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• 2005

Despite the many significant advances made in robot architecture, the basic approaches are deliberative and reactive methods. They are quite different in recognizing outer environment and inner operating mechanism. For this reason, they have almost opposite characteristics. Later, researchers integrate these two approaches into hybrid architecture. In such architecture, Reactive module also called low-level motion control module have advantage in real-time reacting and sensing outer environment; Deliberative module also called high-level task planning module is good at planning task using world knowledge, reasoning and intelligent computing. This paper presents a framework of the integrated planning and control for mobile robot navigation. Unlike the existing hybrid architecture, it learns topological map from the world map by using MST (Minimum Spanning Tree)-based SOFM (Self-Organizing Feature Map) algorithm. High-level planning module plans simple tasks to low-level control module and low-level control module feedbacks the environment information to high-level planning module. This method allows for a tight integration between high-level and low-level modules, which provide real-time performance and strong adaptability and reactivity to outer environment and its unforeseen changes. This proposed framework is verified by simulation.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.396-401
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• 2004

최근, 동적 환경 하에서 움직이는 이동로봇을 위한 인지에 기반 한 운항계획 방법론이 제안되었고, 이를 고정 장애물만이 존재하는 공간 속에서 모의 실험한 결과가 제시되었다 [1]. 본 논문에서는 이를 고정 장애물만이 아닌 시간적/공간적 장애물을 포함하는 동적 환경 하에서도 적용 가능한 방법으로 확장한 언어지도 기반 운항계획법을 제안하고, 제안된 알고리즘의 타당성 보이기 위하여 컴퓨터 모의실험 결과를 나타낸다.

• 영재교육연구
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• 제19권3호
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• pp.669-695
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• 2009

21세기는 과히 로봇 혁명의 시대이다. 불과 몇 해 전만 하더라도 로봇 시장에서의 주류는 산업용 로봇이었다. 그러나 현재는 다양한 유형의 로봇이 여러 가지 목적으로 우리의 일상생활에서 활용되고 있으며, 가까운 미래에는 인간과 유사하게 사고하고 행동하는 로봇이 등장할 전망이다. 결과적으로 로봇 혁명은 인류의 생활양식을 통째로 변화시킬 것으로 예상된다. 따라서 미래 로봇사회에 적응할 창의적 인재 양성을 위해 로봇교육이 이루어져야 하며 특히 로봇의 움직임을 프로그래밍 할 수 있는 기회는 초등정보과학영재에게 논리적 사고력을 함양할 수 있는 효과적인 교육이 될 것이다. 본 논문에서는 로봇교육의 가장 큰 특징인 '다양한 알고리즘을 통한 프로그래밍 교육을 강화하여 일반학생이 아닌 초등정보과학영재를 대상으로 하는 로봇교육과정을 설계하였다. 로봇교육에 대한 연구가 아직은 부족한 실정으로 본 논문의 교육과정을 설계하기 위해 로봇에 대한 흥미를 갖고 있는 학생을 대상으로 한 특기적성 로봇교육과정을 분석하며 그 시사점을 초등정보과학영재를 위한 로봇교육과정 설계 시에 적용하였다. 또한 설계된 교육과정의 타당성을 검증하기 위하여 전문가 집단을 선정한 후에 델파이 조사를 실시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.181-183
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• 2006

This paper proposes an intelligent decision framework for update of the environment model using GSPN(generalized stochastic petri nets). The GSPN has several advantages over direct use of the Markov Process. The modeling, analysis, and performance evaluation are conducted on the mathematical basis. By adopting the probabilistic approach, our decision framework helps the robot to decide the time to update the map. The robot navigates autonomously for a long time in dynamic environments. Experimental results show that the proposed scheme is useful for service robots which work semi-permanently and improves dependability of navigation in dynamic environments.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.62-67
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• 2011

Embedded device that can support mobile computing environment has been popular recently. In this study, we propose a new robot application based on embedded device to control a mobile robot using a touch-based remote interface with information display of robot trajectory and sensors. We developed the robot application using Microsoft's.Net Compact Framework and Zigbee data communication with Windows CE kernel based embedded device. In experiment, we evaluated the feasibility and the effectiveness of the proposed system by showing a remote robot control using touch interface and a information display of the robot.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.315-316
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• 2007

This paper presents a new methodology to improve movement database for a humanoid robot. The database is initially full of human motions so that the kinetics characteristics of human movement are immanent in it. then, the database is updated to the pseudo-optimal motions for the humanoid robot to perform more natural motions, which contain the kinetics characteristics of robot. for this, we use the evolutionary algorithm. the methodology consists of two processes : (1) the offline imitation learning of human movement and (2) the online generation of natural motion. The offline process improve the initial human motion database using the evolutionary algorithm and inverse dynamics-based optimization. The optimization procedure generate new motions using the movement primitive database, minimizing the joint torque. This learning process produces a new database that can endow the humanoid robot with natural motions, which requires minimal torques. In online process, using the linear combination of the motion primitive in this updated database, the humanoid robot can generate the natural motions in real time. The proposed framework gives a systematic methodology for a humanoid robot to learn natural motions from human motions considering dynamics of the robot. The experiment of catching a ball thrown by a man is performed to show the feasibility of the proposed framework.

• 로봇학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.375-384
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• 2020

Today's robots consist of many hardware and software subsystems, depending on the functions needed for specific tasks. Integration of subsystems can require a great deal of effort, as both the communication method and protocol of the subsystem can vary. This paper proposes an expandable robotic system in which all subsystems are integrated under Robot Operation System (ROS) framework. To achieve this, the paper presents a software library, ROS_M, developed to implement the TCP/IP-based ROS communication protocol in different control environments such as MCU and RT kernel based embedded system. Then, all the subsystem including hardware can use ROS protocol consistently for communication, which makes adding new software or hardware subsystems to the robotic system easier. A latency measurement experiment reveals that the system built for loop control can be used in a soft real-time environment. Finally, an expandable mobile manipulator robot is introduced as an application of the proposed system. This robot consists of four subsystems that operate in different control environments.