• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.136-145
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• 2009

'지능형 굴삭시스템 개발'은 센서기술, 로봇기술들을 융합하여 토공 작업환경을 인식하고 작업 계획을 수립하며 굴삭기를 자동 조정하여 토공작업을 자동화 하는 것을 목표로 한다. 본 연구는 지능형 굴삭시스템 개발을 위한 요소기술로서, 광대역 3D 레이저 스캐너를 이용하여 실제 토공 작업환경을 가상의 3차원 공간으로 재현할 수 있는 수학적 모델을 만드는 것이다. 이 연구에서는 광대역 3D 레이저 스캐너를 구동하기 위한 사용자 소프트웨어 및 사용자 인터페이스를 개발하였으며, 3D 레이저 스캐너의 차량 탑재 및 스캐닝 작업의 최적화를 위하여 모바일 3D 이미징 시스템을 개발하였다. 또한 실제 토공 작업환경을 대상으로 스캐닝 실험을 실시하여 스캔 데이터를 획득하였고, 이를 기반으로 각 스캔 데이터들 간의 자동 정합 알고리즘을 설계하였다. 본 연구에서 개발된 시스템은 향후 지능형 굴삭 로봇의 완전 자동화 시스템의 구현을 위하여 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.169-175
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• 2014

본 연구에서는 전동휠체어 주행 시, 슬립 현상으로 인해 발생할 수 있는 경로 이탈 및 제어 불능에 대처할 수 있는 슬립 제어기에 관한 연구로 주요기능인 슬립 검출기를 제안하고자 한다. 전동휠체어에서 슬립의 검출은 주행과정에서 전동휠체어와, 모터의 상태를 검출하는 것으로, 이를 위해 6축 IMU 센서와 좌우 모터에 연결되어 있는 엔코더를 통해 산출된 정보를 슬립 검출 알고리즘을 이용하여 슬립율을 산출한다. 이렇게 산출된 슬립 비율은 전동휠체어의 안전성 향상을 위한 제어변수로 사용된다. 본 연구에서 제안한 슬림 검출기 실험 결과 제안된 경로에서의 슬립 현상을 확인 할 수 있었다. 실험 중 최대 슬립 율 검출 구간은 전동휠체어의 선회시 발생하는 것으로 확인 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.67-76
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• 2011

이동 무대의 곡선 주행에 있어서 정확한 곡선경로와 양쪽 바퀴의 속도프로파일이 필요하다.본 논문에서 이동을 할 3 점의 위치 정보를 이용하여 곡선경로 생성하는 방법을 제안 한다. 설계된 곡선경로와 속도 프로파일을 이용하여 이동무대의 궤적을 시뮬레이션 하였고 이에 따라 결과와 3 점의 위치 정보와 비교하여 곡선 경로와 바퀴 속도 프로파일을 보정하는 방법을 제안하였다. 이동무대 하드웨어를 구현 후 곡선 주행 실험을 하였고 설계된 곡선경로와 이동무대의 실제궤적을 비교 분석 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.498-505
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• 2010

In-Wheel System은 고성능의 전기모터를 Wheel에 직접 장착하여 파워트레인 요소를 모두 제거함으로써 차량시스템의 효율을 높인 시스템이다. 추후 친환경 차량에 적용할 수 있는 신개념의 플랫폼을 제공할 수 있는 고효율, 고성능 차량 시스템이기에 다양한 분야에 적용되고 있다. 이러한 시스템의 급증은 우리 생활의 안전과 직결되므로 개발단계에서 부품의 신뢰성을 확인하고 인증하여야 한다. 신뢰성이란 "부품이나 시스템이 주어진 환경에서 고장 없이 일정기간 동안 요구기능을 수행하는 특성"이다. 따라서 본 논문에서는 In-Wheel System의 핵심 부품인 In-Wheel Motor를 신뢰성 평가 중 하나인 내구 수명에 대한 검증 방안을 In-Wheel Motor의 운전 조건으로부터 가감속 토크 및 실효토크를 계산해서 이를 바탕으로 가속수명시험을 위한 속도 패턴을 제안하여 시험시간을 단축하고, 또한 In-Wheel Motor의 수명 신뢰성을 검증한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.63-73
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• 2010

본 논문에서는 위치 불확실성이 최소화되도록 중첩 초음파 센서 링을 최적 설계하는 방법과 이를 향상된 해상도의 장애물 탐지에 응용하는 방안에 대해 기술하도록 한다. 기본적으로 일군의 초음파 센서들이 일정 간격으로 상호 빔 폭이 중첩되도록 원형으로 배치된다고 가정한다. 첫째, 빔 폭 중첩 상태를 활용함으로써 초음파 센서 고유의 위치 불확실성을 현저히 감소시킬 수 있음을 보인다. 둘째, 반경이 영인 이상적인 중첩 초음파 센서 링에 대해, 위치 불확실성을 나타낼 수 있도록 유효 빔 폭의 개념을 도입하고, 유효 빔 폭을 최소화하기 위해 필요한 초음파 센서의 최적 개수를 구한다. 셋째, 일정 반경의 실제 중첩 초음파 센서 링을 대상으로, 위치 불확실성 정도를 표현하는 설계 지수를 정의하고, 상용 저지향성 초음파 센서를 구성되는 중첩 초음파 센서 링의 최적 설계 예를 제시한다. 넷째, 초음파 센서의 측정 거리로부터 이동로봇 중심 기준 장애물의 위치를 산정하기 위한 기하학적 방법을 기술한다. 마지막으로, 한 쪽이 열린 평면 장애물 탐지 실험을 통해, 자체 제작된 초음파 센서 링의 장애물 탐지 해상도가 향상됨을 입증한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권8호
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• pp.11-23
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• 2000

헤드-아이 보정은 로봇과 같이 이동 가능한 플랫폼상에 장착된 카메라의 방향과 위치를 추정하는 과정이다. 본 논문에서는 다소 제한적인 이동 자유도를 가진 플랫폼에 대해 적용할 수 있는 새로운 헤드-아이 보정 기법을 제시한다. 제안된 보정 기법은 특히 회전 자유도가 없는 선형 플랫폼 위에 장착된 카메라의 상대적인 회전 방향을 구하는데 적용될 수 있다. 서로 다른 두 개의 축 상에서의 순수한 천이(translation) 이동에 의해 얻어진 보정 데이터를 이용하여 회전 방향을 구하는 본 알고리듬은 교정된 스테레오 영상은 epipolar 조건을 만족시켜야 한다는 성질을 이용하여 유도되었다. 본 논문에서는 플랫폼 좌표계상에서의 카메라의 회전 및 천이 파라미터를 구하는 알고리듬을 제시하고, 모의 및 실제 실험 결과를 통해 본 알고리듬의 유효성을 검증한다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권12호
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• pp.10-19
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• 1999

셀룰라 오토마타 신경망(CANS)은 생물학적 발생과 진화에 기반한 신경망 모델이다. CANS에서 각 뉴런은 상호간에 국소적인 연결을 갖고 있으며 카오스 뉴런 모델의 동작 방정식에 따라 펄스의 형태로 동작한다. 신경망은 초기 패턴을 셀룰라 오토마타(CA) 규칙에 따라 발생시켜 얻어진다. 기존의 연구에서는 유용한 기능을 얻기 위하여 초기패턴을 진화시켰다. 그러나 이 방법은 신경망의 표현공간을 모두 나타낼 수 없다. 따라서 본 논문에서는 신경망의 표현공간이 작아지는 문제점을 개선하기 위한 CA의 발생규칙을 진화시키는 방법을 제안한다. DNA 코딩은 코딩의 중복과 여분을 효과적으로 사용하며 규칙의 표현에 매우 적합하다. 본 논문에서는 CA 규칙의 일반적인 표현방법을 제시하고 DNA 코드를 CA 규칙으로 해석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자율이동로봇의 제어기에 사용하여 주행 문제에 적용함으로써 그 유효성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.2179-2184
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• 2007

본 논문에서는 인간과 환경사이의 물리적 또는 심리적 인터액션을 통한 인간중심의 적절한 서비스를 제공하는 공간지능화(iSpace: Intelligent Space) 구현하고자 네트웍 센서 인식공간을 소개하고 있다. 영상 데이터 처리 및 정보 네트웍 기능을 갖는 다수의 컬러 CCD 카메라를 iSpace 공간에 분산 배치하였다. iSpace내의 정보획득을 위한 네트웍 센서를 분산 지능형 네트웍 디바이스(DIND: Distributed Intelligent Network Devices)라고 명명하고 있으며, 각 DIND는 일종의 클라이언트 역할을 수행하도록 하였으며, DIND는 카메라 센서를 이용하는 이른바 카메라 네트워크를 구성한 것으로 이를 통해 실내 환경을 인식하고 모델링 하며 공간 내 거주자의 의도를 인식하기 위한 시스템을 구축하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.622-627
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• 2018

본 논문에서는 소형 카메라와 프로젝터를 이용한 투사형 통합 증강현실 시스템에 대해 소개한다. 물체 인식을 위해 특징점 추출 알고리즘을 사용하며 물체의 깊이 정보는 구조광 방식을 이용해 추출한다. 인식된 물체에 대한 정보를 3차원 공간에 투사할 때, 가상카메라 개념을 이용한 투사 방법을 개발해 특정 점 집합간의 매핑(mapping)을 계산할 필요 없이 투사하고자 하는 대상의 메쉬(mesh)만을 가지고 원하는 위치에 영상을 투사할 수 있도록 일반화 시켰다. 따라서 단순한 평면뿐만 아니라 복잡한 곡면에 대해서도 복잡한 기하계산 없이 원하는 위치에 투사할 수 있게 되었다. 소개되는 내용에서는 소형 카메라와 프로젝터를 탑재한 로봇을 바탕으로 크게 프로젝터-카메라 시스템 캘리브레이션, 인식된 물체의 위치 계산 그리고 가상카메라 개념을 이용한 영상 투사 방법에 대해 설명한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.243-248
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• 2014

외부 광원여부에 상관없이 3D정보를 수신할 수 있는 Microsoft의 3D 모션 센서인 키넥트의 Depth frame을 사용하여 물체의 움직임 영역을 감지할 수 있는 방법을 연구하였다. 센서로부터 수신되는 Depth 정보 중 주로 물체의 경계면에 존재하는 노이즈를 제거하기 위해 픽셀의 x, y좌표에 대한 블러링 기법과 z좌표에 대한 주파수 필터를 적용하였다. 또한 인접 픽셀들의 변화량에 따른 군집화 필터를 적용함으로서 움직이는 물체 영역을 추출할 수 있었고 필터 설정에 따라 기준이상의 빠른 움직임을 감지할 수 있도록 하여 이동형 로봇에 응용할 수 있도록 하였다. 특히 IR 카메라에 의하여 만들어지는 Depth frame을 이용함으로써 주야간 모두 제약 없이 사용할 수 있다. 또한 직진 방향으로 움직이는 물체에 대해서도 입체적으로 감지할 수 있어 무인 로봇영역에 응용할 수 있다.