• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.335-340
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• 2011

본 논문에서는 이동로봇의 원격 제어를 위해 조이스틱 혹은 버튼식 원격제어 방법 대신 아이폰을 사용한 체감형 인터페이스 기반의 원격 제어를 제시한다. 제안된 연구는 아이폰의 가속도센서를 사용하여 로봇을 제어하기 때문에 아이폰을 자동차의 핸들로 응용하여 무선으로 로봇 제어가 가능하다. 아이폰을 이용하기 위해 아이폰의 가속도 센서를 측정 및 분석하고 디지털 필터를 사용하여 가속도 센서 값을 안정화 시켰다. 이동 로봇과 아이폰간의 통신을 위해 블루투스 방법이 채택 되었다. 본 연구에서는 네가지의 통신 방법을 제시하였고 이 중 가장 적절한 통신방법을 택하였다. 실험 결과로서 제안된 아이폰 기반의 체감형 인터페이스는 쉽고 편리하게 이동 로봇의 원격 제어를 가능하게 해주었다.

• 로봇학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.50-57
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• 2019

This work presents a design and control method for a flexible robot arm operated by a wire drive that follows human gestures. When moving the robot arm to a desired position, the necessary wire moving length is calculated and the motors are rotated accordingly to the length. A robotic arm is composed of a total of two module-formed mechanism similar to real human motion. Two wires are used as a closed loop in one module, and universal joints are attached to each disk to create up, down, left, and right movements. In order to control the motor, the anti-windup PID was applied to limit the sudden change usually caused by accumulated error in the integral control term. In addition, master/slave communication protocol and operation program for linking 6 motors to MYO sensor and IMU sensor output were developed at the same time. This makes it possible to receive the image information of the camera attached to the robot arm and simultaneously send the control command to the robot at high speed.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.226-232
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• 2016

This paper describes the design of a smart three-axis force sensor for measuring forces Fx, Fy and Fz. The smart three-axis force sensor is composed of a three-axis force sensor, a force-measuring device, housing and a cover, where the three-axis force sensor and the force-measuring device are inside the housing and the cover. The measuring device measures forces Fx, Fy and Fz from the three-axis force sensor, and calculates the resultant force using the measured forces, and then sends the resultant force and forces to a PC or other controller using RS-485 communication. The repeatability error and the non-linearity error of the smart three-axis force sensor are less than 0.03%, and the interference error of the sensor is less than 0.87%. It is thought that the sensor can be used for measuring forces in a robot, automatic systems and so on.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.169-175
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• 2016

최근 다양한 환경에서 지능형 로봇의 안정된 이동과 작업계획에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 상하 결합가능한 구조의 4족 로봇의 설계 및 작업 계획방법을 제안한다. 제안하는 4족 로봇은 리니어 모터를 이용하여 다리 길이를 조절하고, 팔각뿔 형태의 도킹모듈을 이용하여 상하 결합과 분리가 가능하도록 설계하였다. 또한 로봇이 다양한 환경에서 안정된 이동과 정보 수집을 위하여 지자기 센서, PSD 센서, LRF 센서와 카메라를 사용하였다. 리니어 모터를 이용한 장애물 회피 동작방법과 상하 결합 동작방법을 제안하고 구현하였다. 로봇은 다리 길이를 조절하여 장애물을 극복하고, 두 대의 로봇이 상하 결합을 통하여 협력 작업방법을 제안하였다. 두 대의 4족 로봇이 상하 결합을 통하여 4족과 6족 보행을 하고, 상부 결합 로봇의 4개의 다리를 4개의 팔 또는 2개의 팔로 사용할 수 있으며, 결합된 로봇을 이용하여 물건 옮기기 작업을 구현하고, 각 동작들을 실제 실험으로 기능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1453-1463
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• 1994

본 연구에서는 로보트 시스템에게 인식기능을 부여하여 작업대상물의 위치와 방향이 임의적으로 변경되어도 사용자가 원하는 핸들링작업을 원활하게 수행할 수 있는 자동화시스템을 구현하는데 있다. 이를 위하여 작업대상물의 변화된 위치와 방향은 시각센서로서 검출하고, 화상처리과정에서 명도정보의 가변과 같은 주변여건의 변화때문에 발생하는 에지 추적 오차는 적절한 필터링 방법을 적용하여 최소화시켰다. 시각센서의 운용 프로그램은 인터럽트 기법으로 주변장치와 상호제어가 가능토록 구성하고, 시각센서에서 검출한 데이타는 아스키 포멧으로 로보트시스템에 전달되어 6자유도 매니플레이터의 툴 좌표계는 검출데이타와 비례하게 자동보성되어 작업대상물의 위치와 방향변화를 추종할 수 있도록 개발하였다. 본 연구에서 개발한 시스템 운용 알고리즘을 생산현장에 직접 적용한 결과 라인 밸런스의 향상과 산업재해방지를 위한 효과적이고 안정된 생산설비로써 운용될 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.289-290
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• 2021

최근 4차 산업혁명의 도래로 로봇의 역할이 커지고 있으며, 서비스 분야에도 로봇의 활용이 증가하고 있다. 로봇과 관련된 비선형(nonlinear) 연구에 있어서 가장 대중적인 모델이 역진자(inverted pendulum) 시스템이라 할 수 있다. 역진자 시스템을 응용한 밸런싱 로봇(balancing robot)은 대표적인 비선형 시스템으로 제어이론 및 기타 기구학적 구조를 연구하는 데 주로 활용되고 있다. 본 논문에서는 밸런싱 로봇제어를 위하여 필요한 3축 가속도 센서(ADXL345) 및 3축 디지털 출력 자이로 센서(ITG-3200) 또는 HMC5883L를 활용하여 로봇의 상태를 계측하도록 하며, ESP32-WROOM-32 모듈을 활용하여 밸런싱 로봇을 제어할 수 있는 MCU 모듈을 설계하고자 한다. 또한 ESP32-WROOM-32 MCU 모듈을 활용하여 밸런싱 로봇의 상태를 WiFi 또는 Bluetooth 기반으로 모니터링할 수 있는 MCU 모듈을 설계하고자 한다.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권10호
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• pp.71-79
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• 1997

This paper introduces a methodology of the precise control of a mobile/task robot using visual information captured bythe camera attached at the hand of the task robot. The major problem residing in the precise control of mobile/task robot is providing an accurate and stable base for the task robot through the precise control of mobile robot. On account of uncertainties on the surface, the precise control of mobile robot is not feasible without using external position sensor. In this paper, the methodology for the precise control of mobile robot is proposed, which recognizes the position of mobile robot using the camera attached at the hand of the task robot. While the task robot is approaching to an assembly part, the position of mobile robot is measured using the line correspondence between the image capturesd by the camera and the real assembly part, and using the kinematic transformation from the hand of the task robot to the mobile robot. To verify the solidness of this method, experimental data for the measurement of camera position/orientation and for the precise control of mobile robot using measurement are shown.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.79-87
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• 2011

This paper presents the optimal design of an overlapped ultrasonic sensor ring for high resolution obstacle detection of an autonomous mobile robot. It is assumed that a set of low directivity ultrasonic sensors of the same type are arranged along a circle of nonzero radius at a regular spacing with their beams overlapped. First, taking into account the dead angle region, the entire range of obstacle detection is determined with reference to the center of an overlapped ultrasonic sensor ring. Second, the optimal design index of an overlapped ultrasonic sensor ring is defined as the area closeness of three sensing subzones resulting from beam overlap. Third, the lower and upper bounds on the number of ultrasonic sensors are derived, which can guarantee minimal beam overlap and also avoid excessive beam overlap among adjacent ultrasonic sensors. Fourth, employing a commercial low directivity ultrasonic sensor, an optimal design example of an overlapped ultrasonic sensor ring is given along with the ultrasonic sensor ring prototype mounted on top of a mobile robot. Finally, some experimental results using our prototype ultrasonic sensor ring are given to demonstrate the validity and performance of an optimally overlapped ultrasonic sensor ring for high resolution obstacle detection.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권2호
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• pp.157-164
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• 2014

In this paper, we design a gripping force control system using tactile sensor to prevent slip when gripper tries to grasp and lift an object. We use a flexible tactile sensor for measuring uniplanar pressure on gripper's finger and develop an algorithm to detect the onset of slip using the sensor output. We also use a flexible pressure sensor to measure the normal force. In addition, various signal processing techniques are used to reduce noise included in the sensor output. A 3-finger gripper is used to grasp and lift up a cylindrical object. The tactile sensor is attached on one of fingers, and sends output signals to detect slip. Whenever the sensor signal is similar to the slip pattern, gripper force is increased. In conclusion, this research shows that slip can be detected using the tactile sensor and we can control gripping force to eliminate slip between gripper and object.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.27-29
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• 2004

This paper presents a sensor model design based on Monte Carlo Localization method. First, we define the measurement error of each sample using a map matching method by 2-D laser scanners and a pre-constructed grid-map of the environment. Second, samples are assigned probabilities due to matching errors from the gaussian probability density function considered of the sample's convergence. Simulation using real environment data shows good localization results by the designed sensor model.