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      • GPS를 활용한 무인 비행체의 자율비행에 관한 연구

        오성남(Sung-Nam Oh),이검수(Gum-Soo Lee),손영익(Young-Ik Son),김갑일(Kab-Il Kim) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10

        본 논문은 GPS를 이용한 무인 비행체의 자율비행에 관한 연구를 다루었다. 비행체의 종류는 크게 고정익기와 회전익기로 나뉘는데 본 연구에서는 회전익기의 형태를 가진 Quarter Vehicle을 사용하였다. Quarter Vehicle은 4개의 프로펠러에 의한 양력과 회전 반발력으로 비행을 한다. 이때의 양력은 수평면에 대해 수직으로 추력을 발생시키므로 다른 비행체보다 불안정하며 이를 안정하게 제어하기 위해 관성 세서를 적용하여 균형을 유지한다. 본 연구에서는 UAV의 자세와 균형을 안정적으로 유지하기위해 관성센서를 적용하였으며 GPS를 활용하여 독립적인 자율비행이 가능하도록 하였다. 정확한 위치정보를 제공하는 GPS는 3개 이상의 위성으로 부터 시간 및 위치 정보를 받아 좌표를 계산하고 비행체의 위치, 속도 및 방향을 결정하여 자율 비행이 가능하도록 한다. 또한 초형 지자기센서를 비행체에 적용하여 GPS의 방향 정보를 보완하도록 하였다. 본 논문에서는 무인 비행체의 자율비행의 기초가 되는 위치좌표 계산을 위한 GPS의 적용 방법과 비행경로계획 알고리즘을 제시 한다.

      • 이족 보행 로봇용 ZMP 센서 시스템 설계

        오성남(Sung-Nam Oh),이검수(Gum-Soo Lee),손영익(Young-Ik Son),김갑일(Kab-Il Kim) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.10

        본 논문에서는 이족 보행 로봇의 안정적인 보행을 위한 센서 시스템에 대해 연구하였다. 이족 보행 로봇의 안정도는 ZMP(Zero Moment Point)로 판별하는데 이를 측정하기 위해 로드셀(Load Cell)을 발바닥과 발목 사이에 둠으로써 가능하다. 로드셀은 물리적 힘(Force)과 토크(Toque)를 측정하는 센서 시스템으로 직선에 대한 3축의 힘과 회전에 대한 3축의 토크를 측정할 수 있다. 이를 계산하기 위한 방법으로 구조물의 변형을 전기적인 신호로 측정하는 스트레인게이지를 사용한다. 측정 대상의 형태나 움직이는 방향에 따라 측정하고자 하는 힘의 방향과 토크 방향이 결정되는데 이족 로봇의 경우 모든 힘과 토크를 필요로 하지는 않는다. 본 논문은 이족 보행 로봇에 필요한 힘과 토크만을 위해 로드셀의 브릿지를 특정 방향의 적극적인 변형과 변형 억제를 유도하여 적은 수의 센서와 간단한 구조를 갖는 이족 보행 로봇용 ZMP 센서 시스템 설계를 다루었다.

      • 관성센서를 이용한 무인 항공체의 자세 제어에 관한 연구

        오성남(Sung-Nam Oh),윤동우(Dong-Woo Yun),이검수(Gum-Soo Lee),손영익(Young-Ik Son),김갑일(Kab-Il Kim) 대한전기학회 2008 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2008 No.1

        본 논문은 관성센서를 이용한 무인 항공체의 자세 제어에 관한 연구를 다루었다. 항공제의 종류는 크게 고정익기와 회선악기로 나뉘는데 본 연구에서는 회전익기의 형태를 가진 Quarter Vehicle을 사용하였다 Quarter Vehicle은 4개의 프로펠러에 의한 양력과 회전 반발력으로 비행을 한다. 이때의 양력은 수평면에 대해 수직으로 추력을 발생시키므로 다른 비행제보다 불안정하며 이를 안정하게 제어하기 위해 관성 센서를 적용하여 균형을 유지한다. 본 연구에서는 관성센서를 이용하여 UAV의 자세와 균형을 안정적으로 유지하여 안정적인 비행이 가능하도록 하였다. 또한 상호 의존적인 항법 시스템으로 환경변화에 영향을 받지 않으며, 정확한 위치정보를 제공하는 GPS를 사용하여 3개 이상의 위성으로부터 정보를 받아 좌표를 계산하고 위치, 속도 및 방향을 결정하여 자율 비행이 가능하도록 설계 하였다. 본 논문에서는 Quarter Vehicle의 구조와 이론적 배경을 통한 설계, 그리고 관성센서와 GPS의 적용을 위한 방법을 제시 한다.

      • GPS 를 활용한 무인 비행체의 자율비행에 관한 연구

        오성남,이검수,김갑일,강환일 明知大學校 産業技術硏究所 2009 産業技術硏究所論文集 Vol.28 No.-

        In this paper, we describes a study on autonomic flight of UAV(Unmanned Aerial Vehicle) that is equipped with GPS(Global Positioning System). This research have used a quarter vehicle that has the form of rotary-wing aircraft. The quarter vehicle is unstable because it flies by lift forces from 4 propellers and turning repelling power. UAV flight control system applied inertia sensors to keep stable position and balance of the vehicle. GPS supplies correct position data that decides position, speed and direction of aircraft. With the help of GPS, the autonomic flight can be successful. Also, small size magneto-resistive sensors(MRS) improves the direction information of GPS. In this paper we propose a GPS application method and autonomic flight algorithm for coordinate calculation.

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