• 감성과학
• /
• 제13권1호
• /
• pp.207-214
• /
• 2010

본 연구에서는 근전도 신호를 활용하여 정상인의 보행과 관련된 상지와 하지 근육의 신호를 확인하고 저항센서를 이용하여 정상적인 보행 패턴을 확인하였다. 대학생 15명을 대상으로 정지해 있을 때와 평지를 보행할 때, 상지의 4부위(대흉근과 승모근)와 하지의 10부위(대퇴직근, 대퇴이두근, 내측광근, 외측광근, 반막양근, 반건양근, 가자미근, 장비골근, 내비복근과 외비복근)에 전극을 부착하여 근전도를 측정하였다. 저항센서는 양측 발바닥의 8부위에 센서를 부착하여 보행시 발에 가해지는 압력을 측정하였다. 그 결과, 근전도 신호는 정지상태에 비하여 보행 시에 허벅지의 외측광근과 반건양근을 제외하고 모든 근육에서 유의하게 높은 진폭을 가졌다. 또한 보행주기의 두 단계인 입각기와 유각기와 관련된 근육을 확인하였다. 저항 센서의 신호 분석 결과, 평균 보폭 주기 동안 크게 입각기와 유각기의 두 주기와 세부적으로 여덟 단계 - 초기 접지기, 하중 반응기, 중간 입각기, 말기 입각기, 전 유각기, 초기 유각기, 중간 유각기, 말기 유각기 - 의 보행 주기를 확인할 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.348-354
• /
• 2011

다양한 환경에서 작업을 수행하고 있는 아동 로봇이 작업을 수행하며 목표지점으로 정확하게 이동하가 위해서는 정밀한 위치 측정 시스템이 필요하다. 본 논문에서 특정 위치에서 이동로봇의 정밀한 위치 측정을 위한 새로운 고정밀 도킹센서를 제안하였다. 제안된 도킹 센서는 Linear CCD와 2개의 초음파 센서로 구성되어 있다. 도킹 센서는 단순한 마크가 있는 평면과 센서 사이의 횡방향 위치 (x)와 종방향 위치 (y), 각도(${\theta}$)를 측정한다. 2개의 초음파 센서는 각센서의 거리정보를 이용하여 종방향 위치와 각도를 측정하고, Linear CCD는 횡방향 위치틀 측정한다. 전방향 이동로봇에 적용하여 제안된 센서의 성능을 확인하였다. 실험 결과로부터 종횡 lmm 이내, 각도 $0.2^{\circ}$ 이내의 반복정밀도를 갖는 고정밀의 도킹 센서 성능을 확인할 수 있었다. 제안된 도킹 센서는 이동로봇의 정밀한 도킹에 활용될 수 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.21-33
• /
• 2015

본 논문의 목적은 오픈하드웨어 기반의 고고보드를 사용하여 IT융합 기반의 로봇교육용 콘텐츠를 설계 및 개발하고 프로젝트 수행 사례를 제공하는데 있다. 연구자는 3회에 걸쳐 프로젝트를 실시하였으며 초등학생 및 중학생들의 작품 사진, 산출물, 설문지 자료, 팀별 활동에 관한 비디오, 교수자 및 학생들의 면담 자료를 수집하여 분석하였다. 개별 학생은 고고보드를 활용하여 차체의 전면과 후면에 부착된 터치 센서의 입력신호로 모터를 구동하는 범퍼카를 직접 제작하는 과정을 통해 센싱에 의한 디지털 보드 제어 원리와 전동장치의 작동을 이해할 수 있었다. 참여 학생들은 후속 단계에서 도미노 게임과 3단계 주행구간에서 고고 면허증을 따는 팀별 활동을 수행하였다. 영재반 학생들은 자신의 아이디어를 새롭게 고안하여 로봇예술의 일환으로 개인 창작품을 제작하였다. 사례 분석 결과 제안된 프로젝트는 참여학생들 이 교수자의 면밀한 도움 아래 공작 체험이 디지털 보드 활용에 관한 기술에 대한 친밀감, 재미, 집중력을 제공하였고 더 나아가 자신의 아이디어를 점진적으로 발전시켜 창의적 작품을 만들어나가는 확장성을 보여주었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37C권10호
• /
• pp.925-932
• /
• 2012

본 논문에서는 패턴 인식 알고리즘을 기반으로 인간 형태를 가진 휴머노이드 로봇의 보행 동작을 제어하는 경로 인식 시스템을 개발하였다. 휴머노이드 로봇이 효과적인 작업 수행을 할 수 있도록 행동 프리미티브를 정의 하였으며, Canny 에지 검출 알고리즘을 적용한 보도 블록의 패턴 및 색상 추출, 이를 기반으로 한 이동 방향을 인식하는 알고리즘 제안하고, 리눅스 운영체제와 영상 카메라가 장착된 소형 휴머노이드 임베디드 시스템에 구현하였다. 제안 알고리즘의 성능 실험을 휴머노이드 로봇의 동작 속도 및 인식율에 관점에서 수행하였으며, 다양한 현실 환경을 반영하기 위해 경사도 및 조도 변화를 적용하였다. 실험 결과 제안 알고리즘은 다양한 환경에서 시각 장애인의 길안내 도우미 로봇으로서 적절한 수준에서 반응함을 확인하였다.

• 실천공학교육논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.113-118
• /
• 2018

직업교육훈련에서 가장 중요한 것은 생산현장의 전체공정에 대한 학생들의 흥미와 이해를 높이는 일이다. 본 논문에서는 최근 화두가 되고 있는 러닝팩토리(Learning Factory) 기반 기술융합교육을 통해서 텔리오퍼레이션 로봇 핸드를 구현하는 사례를 제시하고 향후 교육과정에 적용시 유의사항을 제안한다. 텔리 오퍼레이션 로봇핸드를 구현하기 위해서는 기구 설계, 모터제어, 근거리 통신 구현, 센싱 및 피드백제어 등 국내 교육과정의 대학교 수준 전공필수 교과목에 대한 이해가 뒷받침 되어야 한다. 본 논문에서 제시한 교육연구는 학생들이 필요로 하는 기술을 가이드하며 학생 스스로 학습과 실습을 통해 기술을 이해하고 최종 산출물을 구현하는 사례이다. 본 연구를 통해 향후 러닝팩토리 교육훈련과정을 도입하는 경우 기반 자료로 도움이 될 것이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.49-58
• /
• 2009

로봇의 지능화에서 기존의 하향식 접근 방식은 단일 개체 지능화에 중점을 두어 왔으나 이러한 접근은 첫째, 센싱, 연산, 통신에 소모되는 비용과 시간이 크다는 것 그리고 둘째, 예측 불가능한 환경변화에 민감하게 대응하는데 어려움이 있다. 본 연구는 이러한 단점을 극복하는 상향식 접근 방식의 집단적 지능화를 위한 알고리즘과 이를 적용한 에이전트 모델을 제안하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 본 연구에서 제안한 수정된 플로킹 알고리즘은 그래픽이나 게임에서 집단이동을 보이는 생명체를 모델링 하는데 주로 사용되어온 플로킹(Flocking, Craig Reynolds)의 개념을 단순화시킴으로써 기존 플로킹의 연산과정을 단순화하여 보다 많은 수의 집단 로봇에 적용하기 용이 하도록 수정한 알고리즘이다. 시뮬레이션을 통해 수정된 플로킹 알고리즘의 집단화 적용 가능성을 검증하였고, 이를 위한 보이드 에이전트를 모델링 하였다. 또한 실질적 검증을 위하여 실제 집단로봇에 대한 사례 연구를 진행하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.147-155
• /
• 2015

본 논문에서는 인력이 접근하기 힘든 오염지역 감시를 위하여 다수 무인기 기반 이동센서네트워크를 고려한다. 개별 무인기의 센싱 범위는 제한되어 있으므로 효과적인 지역 감시를 위해서는 무인기가 서로 협력하여 효과적인 센싱 커버리지를 획득하고 보다 많은 유해물질이 검출되는 지점으로 이동할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 센싱 및 통신 거리의 제약을 극복하기 위하여 가상력 기반의 알고리즘을 이용하는 감시 네트워크를 제안하고 테스트베드를 구축한다. 감시 네트워크에서 각 무인기는 이웃 무인기의 센싱값과 위치 정보를 바탕으로 최적 커버리지를 획득하고 감시 지역의 센싱 최대치 지점으로 이동하게 된다. 야외 테스트베드를 이용한 시험을 통해 제안하는 유해 물질 감시 센서 네트워크는 오염 지역에 자발적 접근이 가능하고 높은 가중 커버리지(Weighted Coverage) 획득이 가능함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39B권7호
• /
• pp.479-490
• /
• 2014

하지근력증강로봇은 인간의 하체에 착용하여 보행능력을 강화하거나 보조하기 위한 장비다. 보행능력을 향상하기 위해 로봇은 착용자의 걷는 움직임을 감지하고 이에 적합한 로봇의 동작을 구동한다. 본 논문에서는 로봇이 착용자의 움직임을 감지하는 방법을 소개하고, 감지된 데이터를 착용자의 현재 보행단계를 의미하는 보행단계상태 정보로 변환하는 보행단계구분 알고리즘을 제시한다. 로봇은 보행단계상태 정보에 따라 현재 필요한 제어모드를 결정하고 로봇구동기를 작동하기 때문에 잘못된 정보가 전달된다면 로봇은 착용자의 보행능력을 향상할 수 없거나 착용자에게 오히려 불편을 줄 수 있다. 따라서 보행단계구분 알고리즘은 항상 정확한 정보를 제공할 수 있어야 한다. 하지만 본 연구에서 사용하는 센서장치의 경우 작은 움직임에도 민감하게 반응하는 특성이 있어 센서데이터를 임계기준으로 구분하는 방법으로는 항상 정확한 보행단계상태 정보를 구할 수 없다. 이러한 특성을 극복하면서 정확한 정보를 제공하기 위해 확률적 구분 방법을 응용한 나이브-플렉시블 베이지안 보행단계구분 알고리즘을 제안하였고, 실험을 통해 제안 방법의 정확성을 비교 분석하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.398-406
• /
• 2003

In modular fixturing systems, a given part or a subassembly is fixed by placing fixture elements such as locators and clamps adequately on a plate with a lattice of holes. It is known that the minimal number of point contacts to restrict translational and rotational motions on a plane is four and the type of three locators and a clamp(3L/1C) is the minimal future. Brost and Goldberg developed the complete algorithm to automatically synthesize 3L/1C types of fixtures which satisfy the condition of form closure. Due to the nature of the fixture, the clearance between the fixture and the part is extremely small. It is hard to load the part repeatedly and accurately for human as well as for robot. However the condition of loadability has not been taken into account in the B&G algorithm. In this paper, a new method to decide a given fixture to be loadable by using configuration space is proposed. A method to plan for a part to be loaded by using compliance safely even in the presence of control and sensing uncertainty is proposed is well.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
• /
• pp.1921-1926
• /
• 2003

We build a local minimum free motion planning for mobile robots considering dynamic environments by simple sensor fusion assuming that there are unknown obstacles which can be detected only partially at a time by proximity sensors and can be cleaned up or moved slowly (dynamic environments). Potential field is used as a basic platform for the motion planning. To clear local minimum problem, the partial information on the obstacles should be memorized and integrated effectively. Sets of linked line segments (SLLS) are proposed as the integration method. Then robot's target point is replaced by virtual target considering the integrated sensing information. As for the main proximity sensors, we use laser slit emission and simple web camera since the system gives more continuous data information. Also, we use ultrasonic sensors as the auxiliary sensors for simple sensor fusion considering the advantages in that they give exact information about the presence of any obstacle within certain range. By using this sensor fusion, the dynamic environments can be dealt easily. The performance of our algorithm is validated via simulations and experiments.