In this paper, a small, lightweight smartphone-controlled riding robot is developed. Also, in this study, a smartphone with a jog shuttle mode for consideration of user convenience is proposed to make a small, lightweight riding robot. As well, a compass sensor is used to compensate for the mechanical characteristics of motors mounted on the riding robot. The riding robot is controlled by the interface of a drag-based jog shuttle in the smartphone, instead of a mechanical controller. For a personal riding robot, if the smartphone is used as a controller instead of a handle or a pole, it reduces its size, weight, and cost to a great extent. Thus, the riding robot can be used in indoor spaces such as offices for moving or a train or bus station and an airport for scouting, or hospital for disabilities. Experimental results show that the riding robot is easily and conveniently controlled by the proposed smartphone interface based on Android.
We developed a pet care robot that can be controlled outdoors. Through the smartphone application, the pet owners can watch the situation in the house and manipulate the robot to make their pet happy. The video data in the house is transmitted to the application through the webcam installed at the house. The robot can not only perform user's command but also do six basic macro action. The obstacle avoidance function using the current sensor can be activated if the user want to use. When the robot hits to something, it moves back and rotates by arbitrary angle, and then moves forward.
Supervised machine learning has become popular in discovering context descriptions from sensor data. However, collecting a large amount of labeled training data in order to guarantee good performance requires a great deal of expense and time. For this reason, semi-supervised learning has recently been developed due to its superior performance despite using only a small number of labeled data. In the existing semi-supervised learning algorithms, unlabeled data are used to build a graph Laplacian in order to represent an intrinsic data geometry. In this paper, we represent the unlabeled data as the spatial-temporal dataset by considering smoothly moving objects over time and space. The developed algorithm is evaluated for position estimation of a smartphone-based robot. In comparison with other state-of-art semi-supervised learning, our algorithm performs more accurate location estimates.
본 논문에서는 스마트폰 사용자를 위한 가속도 센서 기반의 제스처 인식 방법을 제안한다. 제안하는 제스처 인식 방법에서는 DTW 알고리즘을 적용하여 새로운 시계열 가속도 데이터와 각 제스처별 대표 훈련 데이터간의 유사도를 측정한 뒤, k-NN 알고리즘을 적용하여 제스처를 판별한다. 본 논문에서 제안하는 제스처 인식 방법의 성능을 분석해보기 위해, 안드로이드 스마트폰에서 동작하는 제스처 인식 프로그램과 이것을 활용한 제스처 기반 원격 제어 로봇 시스템을 구현하였다. 사용자-혼합 및 사용자-독립 실험들을 통해, 본 논문에서 제안한 제스처 인식방법과 구현 시스템이 높은 인식 성능과 확장성을 가진다는 것을 보였다.
이 연구에서는 스마트폰과 Wi-Fi통신을 이용한 로봇의 조종과 장착된 카메라를 통한 영상처리 기술에 대하여 서술하였다. 제안된 로봇은 바퀴와 4족을 환경에 따라서 선택적으로 사용할 수 있도록 메커니즘을 구성하였다. 카메라의 스트림 데이터 중 이미지 데이터만을 이용하도록 네트워크를 형성하였으며 영상처리 기법을 응용하여 약병을 구분하고, 로봇 팔을 이용하여 약병을 사용자에게 전달해주는 로봇 메커니즘에 대해서도 서술한다. 본 논문에서 개발된 영상처리 알고리즘과 처리는 별도의 컴퓨터 없이 스마트폰만을 이용하여 구현이 가능하도록 설계하였으며 스마트폰의 강력한 기능과 연산능력을 최대로 활용하여 약병 로봇의 지능화 및 소형화 방안을 제시하였다.
본 연구에서는 안드로이드 기반 스마트폰을 장착하여 지능형 로봇의 성능 구현이 가능하도록 스마트폰 애플리케이션과 로봇 플랫폼을 설계 및 구현하였다. 터치스크린, 사운드 입출력, 네트워크 그리고 각종 센서 기능을 갖고 있는 스마트폰을 전원부와 모터 등의 단순 기능을 갖는 로봇플랫폼에 접목시켜 원격제어, 홈오토메이션, 게임기, R-러닝 등의 기능을 수행할 수 있도록 구현하였다. 연구에 사용된 스마트폰은 블루투스 통신을 이용하여 로봇과 데이터를 송수신하며 원격지의 컴퓨터와는 WI-FI를 통해 인터넷으로 통신을 수행하도록 설계 하였다.
Humanoid robot is the most suitable robot platform for effective human interaction and various intelligent services. The present work addresses development of real time wireless control application of humanoid robot's forward and backward walks, and turning in walking. For convenience of human users, the application is developed on Android OS (Operating System) working on his or her smartphone. To this end, theoretic background on various-directional biped walking is proposed based on joint trajectories for forward walking, which have been shaped with a global optimization method. In this paper, backward walking is scheduled by interchange of angles and angular velocities and additional change of signs in angular velocities at all the via-points connecting cubic polynomial trajectories. Turning direction in walking is also implemented by activating the transversal hip joint initially located in the support leg in two stages. After validation of the proposed walking schemes with Matlab simulator, a smartphone application for the omnidirectional walking has been developed to control a humanoid robot platform named DARwIn-OP interconnected via Wi-Fi. Experiment result of the present wireless control of a humanoid robot with smartphone is successful, and the application will be released in application market near future.
This paper presents the development of a racing game by controlling multiple smartphones based on ad hoc communication. The proposed racing game by the smartphone-based control interface does not require any specific game console or remote controller. Thus, any multiple users who have smartphones are able to play the game in a monitor at the same time. In addition, the developed game is applicable to actual mobile robots in cases where the positions of all robots are measured, since its game unit is a mobile robot model with a differential drive. An experimental result shows that the racing game in a PC can be realized by the proposed communication interface through four iPhones based on acceleration sensors.
이 논문은 개인 대상으로 장기간의 원격영상 교육을 실시한 사례를 분석함으로써, 효과적인 운영을 위한 융합기술에 대한 제언을 도출하는 것을 목적으로 한다. 로봇보조학습을 포함한 원격영상교육 경험이 있는 교수학습자를 대상으로 텔레프리젠스를 노트북, 스마트폰 로봇, 그리고 음성인식 피드백이 제공되도록 제작한 패드형 로봇으로 실험 설계하여 5개월간 원격수업 방식에 임의할당을 통해 진행하고, 과제 수행도를 측정함과 동시에 심층 인터뷰를 실시하였다. 학습자는 기존 연구와 마찬가지로 텔레프리젠스 로봇보조학습의 과제수행도가 가장 높은 것으로 나타났지만, 학습의 몰입도와 집중을 위하여 음성송출 피드백 외에 원격교수자와의 시선 맞춤이 필요하다고 생각했다. 원격 교수자는 원격교육의 영상입력 추가와 음원추적 자동 제어 기능을 요구했다.
본 논문에서는 열화상 카메라, 스피드돔 카메라, PTZ 카메라, 레이더, 라이다 센서와 스마트폰을 통합한 순찰 로봇을 설계하고 구현하였다. 이 로봇은 복잡한 환경에서도 효율적으로 감시하고 대응할 수 있는 능력을 갖추고 있으며, 특히 야간이나 가시성이 낮은 조건에서도 높은 성능을 발휘할 수 있도록 설계되었다. 로봇의 이동성을 위해 궤도 이동체계를 선택하였고, 실시간 데이터 처리와 의사결정을 위해 스마트폰 기반의 제어 시스템을 개발하였다. 다양한 센서의 조합은 로봇이 환경을 포괄적으로 인식하고 위험 요소를 신속하게 감지할 수 있게 해준다. 열화상 카메라는 야간 감시에, 스피드돔과 PTZ 카메라는 광범위한 영역 모니터링에, 레이더와 라이다는 장애물 탐지와 회피에 활용된다. 스마트폰 기반 제어 시스템은 사용자 친화적인 인터페이스를 제공한다. 제안된 로봇 시스템은 보안, 감시, 재난 대응 등 다양한 분야에서 활용 가능하다. 향후 연구에서는 로봇의 자율 순찰 알고리즘 개선, 다중 로봇 협업 시스템 개발, 실제 환경에서의 장기 테스트 등이 수행되어야 할 것이다. 본 연구는 지능형 감시 로봇 분야의 발전에 기여할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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