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- 저자 : 주찬영 (검색결과 24 건)
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주찬영,손형일 제어·로봇·시스템학회 2019 International Journal of Control, Automation, and Vol.17 No.1
This study investigates the effect of haptic feedback on the teleoperation system. The performance of ateleoperated unmanned ground vehicle (UGV) was analyzed in terms of the stability, task performance, and controleffort of the operator. The UGV navigation task was performed as a benchmark test for evaluation. The hapticfeedback applies a potential function based on an obstacle avoidance algorithm in which the operator receives arepulsive force feedback. Psychophysical experiments were performed with three experimental cases to measurenine performance metrics. A one-way analysis of variance and post-hoc analysis were performed for the statisticalanalysis. In conclusion, the effect of haptic feedback is superior in terms of stability and task performance, but notin terms of control effort.
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주찬영,박선호,박영주,이도현,김장호,손형일 제어로봇시스템학회 2016 제어로봇시스템학회지 Vol.22 No.3
미래 농업은 생산, 유통, 소비 등의 모든 시스템이 연결되고 여기에 ICT•로봇•나노(NT)•바이오(BT)의 첨단기술을 결합해 자율적으로 운영되는 신성장동력 산업으로 진화될 것으로 예상된다. 이에 따라 농업은 정밀농업기술, 자동화 및 농업용 스마트 로봇 등의 다양한 공학기술의 접목과 함께 발달되고 있다. 최근에는 농업에 적용이 어려울 것이라고 예상되던 마이크로•나노•바이오공학의 접목도 시도되고 있으며 이에 따른 미래 농업의 전망은 아주 밝다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 미래 농업을 위한 바이오시스템공학에 대해 자동화, 로봇화, 마이크로•나노농업공학 및 농업생명가공공학을 중점으로 주요기술들을 설명하고 국내•외 연구개발 동향을 살펴보고자 한다.
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스마트 농업을 위한 무인항공기의 기술개발 동향 및 활용 분야
주찬영,김정은,조성우,김승원,손형일 제어로봇시스템학회 2018 제어로봇시스템학회지 Vol.24 No.4
농업은 4차 산업혁명에 발맞춰 정보통신기술, 로봇, 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷을 접목하여 무인항공기를 중심으로 스마트 농업 솔루션을 본격화하고 있다. 농업용 무인항공기는 발전 가능성과 활용 가능성이 뛰어나, 살충제 및 비료 살포, 병충해 예찰, 종자 파종, 생육상태 평가, 지도작성 등 농업의 전 분야에 걸쳐 빠르게 확장되고 있다. 그에 따라 농업용 무인항공기의 시장은 점차 증가할 것으로 예상되고 있으며, 무인항공기 관련 기술도 발전을 꾀하고 있다. 본 논문에서는 농업용 무인항공기의 개발에 있어 주요 기술인 제어기술과 시스템 및 탑재 장비의 개발기술 측면에서 최근 동향과 현황, 그리고 활용 분야를 살펴보고자 한다. 더 나아가 실제 농업 환경에서 사용되고 있는 무인항공기의 사례들을 소개하며, 향후 농업용 무인항공기의 발전 방향과 전망, 해결해야 할 과제들에 대해 고찰한다.
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Tilt Rotor와 Tandem Wing을 적용한 eVTOL UAM의 세로안정성 연구
주찬영,김하민,김민재,민경순 국제문화기술진흥원 2023 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.9 No.6
To improve the lift, cruise speed, and range of eVTOL aircraft, which are being considered as future transportation vehicles, this paper introduces the concepts of Tilt Rotor and Tandem Wing to the aircraft. We developed an aircraft and conducted flight experiments to obtain flight videos and flight logs. The results of the analysis of the flight videos and flight logs showed that the aircraft's moment was excessively forward and the attitude was not recovered. To address this problem, we modified the wing incidence angles and surface areas in XFLR5 to obtain the optimal pitching moment coefficients to ensure vertical stability. We then analyzed the redesigned aircraft, developed using CATIA, through XFLR5. The results of this study provide valuable insights, suggesting that the incorporation of Tilt Rotor and Tandem Wing designs can contribute to achieving stable pitching moment coefficients. This innovative approach offers a promising avenue to significantly enhance vertical stability in UAM vehicles, paving the way for future advancements in the field.
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Autonomous Tracking of Micro-Sized Flying Insects Using UAV: A Preliminary Results
주찬영,손형일 한국산업융합학회 2020 한국산업융합학회 논문집 Vol.23 No.2
Tracking micro-sized insects is one of the challenges of protecting ecosystems and biodiversity. In this study, we propose an approach for the autonomous tracking of micro-sized flying insects, and develop an unmanned aerial vehicle (UAV)-based robotic system. The Kalman filter is applied to the received signal strength emitted from radio telemetry to estimate the position while reducing the measurement error and noise. The autonomous tracking strategy is a method in which the UAV rotates at one point to measure the signal strength and control its position in the strongest direction of the signal. We also design a system architecture comprising a tracking sensor system and a UAV system for micro-sized insects. The estimation and autonomous tracking of the target position by the proposed system are verified and evaluated through dynamic simulation. Therefore, in this study, we propose and validate a UAV-based tracking system for micro-sized flying insects, which has not been proposed in studies conducted thus far.
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이종 필드 로봇의 협업을 위한 하이브리드 제어 시스템 개발
주찬영 ( Chanyoung Ju ),손형일 ( Hyoung Il Son ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
군집로봇은 단일 로봇에 비해 광범위한 작업 영역을 커버할 수 있으며, 작업 시간을 단축해 효율성을 향상한다. 특히, 이종 로봇으로 구성된 군집로봇 시스템은 확장성과 유연성이 우수해 재난구조, 농업, 수산업, 축산업, 행성 탐사, 원자력, 국방 등 다양한 필드 분야에 적용되고 있다. 기존의 군집로봇 시스템은 미분 또는 차분방정식으로 모델링되어 time-driven 동적 특성에 관한 연구가 주로 수행됐다. 하지만, 기존의 접근법은 로봇의 수와 이종성(heterogeneity)이 증가할수록 시스템의 high-dimensionality와 complexity를 다루기엔 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 시스템의 동적 특성이 자동으로 또는 순서에 따라 발생하는 것이 아닌 어떤 상태의 변화나 발생하는 사건을 기반으로 동작하는 event-driven 동적 특성에 초점을 둔 접근법을 적용한다. 제안하는 접근법은 time-driven 및 event-driven 동적 특성을 표현하는 정형 기법 (formal methods) 중 하나인 유한 오토마타를 사용해 이종 필드로봇을 모델링하고, 이를 제어하기 위한 하이브리드 제어 시스템을 개발한다. 하이브리드 제어 시스템은 시간 영역의 하위 제어기와 사건 영역의 상위 제어기로 구성되며, 상위 제어기는 수평적 및 수직적으로 분할하여 분산형 제어구조를 갖도록 설계했다. 설계된 하이브리드 제어 시스템을 평가하기 위해 무인지상로봇(UGV: unmanned ground vehicle)과 무인항공로봇(UAV: unmanned aerial vehicle)으로 구성된 이종 필드 로봇을 사용하여 과수원 환경에서 실험 시나리오를 수행했다. 실험 시나리오는 UAV가 먼저 할당된 작업 영역을 sensing하고, sensing이 완료된 사건을 통해 각각의 UGV가 분할된 작업 영역에 대해 주어진 임무(mapping, target approaching, obstacle avoidance, navigation)를 수행하도록 설계했다. 실험 결과, 개발된 하이브리드 제어 시스템은 event-driven 특성을 기반으로 체계적인 제어 및 시스템 해석이 가능하며, 정형 기법은 시스템의 고차원성과 복잡성을 보다 유연하게 대처하여 그 확장성이 우수하다.
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농업용 군집드론 시스템을 제어하기 위한 관리제어기 설계
주찬영(Chanyoung Ju),손형일(Hyoung Il Son) 제어로봇시스템학회 2018 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.24 No.11
A discrete event systems (DES) based approach is an efficient method to control complex dynamic systems. This paper describes a DES which uses supervisory control theory to control multiple. Agricultural unmanned aerial vehicles (UAVs). Finite state automata (FSA) are used as a modeling tool to design a supervisor to coordinate the behavior of multiple UAVs. In this paper, DES models for obstacle avoidance, path following, formation control, and task control are modeled by the FSA and controlled by the supervisor. The proposed supervisors are implemented. Their controllability, nonblocking, and non-conflicting behaviors are verified through simulation. The use of the DES formalism reflects a modular controllable system with the potential for reusability and scalability.
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분산군집제어 알고리즘 기반 농업용 멀티 UAV 시스템의 시뮬레이터 구현
주찬영 ( Chanyoung Ju ),박성준 ( Sungjun Park ),손형일 ( Hyoung Il Son ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1
최근 방제 및 예찰과 같은 농작업에 단일 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)시스템이 적용되고 있지만, 가반하중과 체공시간 등 기존시스템의 문제가 점차 대두되면서 작업 시간을 보다 단축시키고 작업 효율을 극대화 할 수 있는 농업용 멀티 UAV시스템의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 작업자가 다수의 농업용 UAV를 효과적으로 제어할 수 있는 분산군집제어 알고리즘을 제안하며 알고리즘 검증 및 평가를 위한 시뮬레이터를 소개한다. 분산군집제어는 UAV 제어 계층, VP(Virtual Point) 제어 계층, 원격제어 계층으로 이루어진 3계층 제어구조를 가진다. UAV 제어 계층에서 각 UAV는 point mass로 모델링 되는 VP의 이상적인 경로를 추종하도록 제어한다. VP 제어 계층에서 각 VP는 입력 -(1)을 받아 제어되는데 여기서, 는 VP 사이의 충돌방지제어, 는 장애물과의 충돌방지제어, 는 UAV 상호간의 협조제어, 는 작업자로부터의 원격제어명령이다. (1)의 제어입력에서 충돌방지제어는 각 -(3)로 정의되며 는 포텐셜 함수를 나타낸다. 원격제어 계층에서 작업자는 햅틱 인터페이스를 통해 VP의 속도를 제어하게 된다. 이때 스케일변수 λ에 대하여 VP의 원격제어명령은 로 정의한다. UAV 시뮬레이터는 리눅스 환경에서 ROS(Robot Operating Systems)를 기반한 3차원 시뮬레이터인 Gazebo상에 구축하였으며, 마스터와 슬레이브 간의 제어 명령은 TCPROS를 통해 서로 주고받는다. UAV는 PX4 기반의 3DR Solo 모델을 사용하였으며 MAVROS를 통해 MAVLink 통신 프로토콜에 접속하여 UAV의 고도, 속도 및 가속도 등의 상태정보를 받을 수 있다. 현재 멀티 드론 시스템을 Gazebo 환경에 구축하였으며, 추후 시뮬레이터상에 분산군집제어 알고리즘을 구현하여 검증 및 평가를 진행하고자 한다.
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