심층인공신경망을 이용한 신발 갑피 패턴인식 자동화 시스템

장인훈(In-Hoon Jang),고광은(KwangEun Ko),조경환(Kyung-Hwan Cho) 제어로봇시스템학회 2017 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.23 No.9

This paper presents an automated shoe-upper pattern recognition system, which is one of the key technologies for building the automation framework of a shoe-manufacturing process. For this purpose, a convolutional neural network which is a powerful tool in the field of image processing and speech recognition, is utilized. To verify the feasibility of the proposed system, a highresolution camera system that can be used in the actual factory line is designed and manufactured, and the proposed system classifies shoe-upper images that are collected through the camera system. Experiments are conducted with four types of shoe-uppers of twosizes, and the results showed that the accuracy per shoe-upper class reached at least 99%.

홀 이펙트 센서를 이용한 유성기어 감속기모터의 동력 모니터링 시스템 개발

장인훈(In-Hun Jang),심귀보(Kwee-Bo Sim),오세훈(Se-Hoon Oh) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회논문지 Vol.14 No.7

모터가 회전할 때 감속기에 연결되어 있는 구동부의 부하나 구동부의 상태변화에 따라 모터의 토크, 회전수 등이 함께 변한다. 역으로 모터의 토크, 회전수 등을 측정하면 부하의 변동이나 구동부의 상태를 감시 할 수 있다. 이를 위해 스트레인 게이지와 브릿지회로를 이용한 토크측정방법이 가장 일반적인데 이것은 접촉식 방법이어서 회전 속도와 사용시간에 따른 수명을 가진다. 그래서 이 방법을 이용한 시스템은 부품의 일부 또는 전체를 교체하는 유지보수를 필요로 하게 된다. 그리고 이러한 장비는 크기가 크고 고가이며 계측기를 연결하고 측정하는 과정이 매우 번거롭다. 본 논문에서 우리는 홀 이펙터 센서를 이용하여 토크와 회전수를 측정하는 비 접촉식 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해서 홀 센서를 유성기어에 부착하고 이를 이용한 기어드 모터와 모니터링 시스템을 제작하였다. 모니터링 시스템은 측정 데이터(토크, 회전수)와 연산되어진 데이터(전달 동력)를 화면표시하며 블루투스 통신 프로토콜을 이용한 네트워킹 기능을 가진다. 제안된 방법은 기존방법에 비해 매우 저렴한 방법이고 토크와 회전수를 측정하는 매우 간단한 방법이다. When the motor is rotating, the torque and rpm are varying as the loads or the driving status connecting through reduction units are changing. On the contrary, one can monitor the changes of the loads or the driving status in the manner of measuring motor torque and rpm. There is a torque measuring method using the strain gauge and bridge circuit. But, because this is the contact method, it has the life time which is dependent on rotating velocity and used time. So this system demands on replacement of some parts or whole system itself for maintenance. And this system is also relatively big and expensive, requiring preceding annoying process. In this paper, we are going to suppose non-contact method to measure torque and rpm using the Hall effects sensor. For this we have made the planetary geared reduction motor with Hall sensors and with the monitoring system. The monitoring system displays the sensing data(torque, rpm) and calculated data(power) and also has the network capability with Bluetooth protocol. Our solution is much more inexpensive and simple method to measure torque and rpm than before.

홀 이펙트 센서를 이용한 밸런싱 머신 개발

장인훈(In-hun Jang),남원기(Won-Ki Nam),오세훈(Se-Hoon Oh),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회논문지 Vol.16 No.2

회전 기기에서 회전체의 편심은 언밸런스를 유발하는데 이를 보정하는 밸런싱은 회전 기기에서의 방진 및 저소음 설계에 중요한 항목일 뿐 아니라 회전기기의 안정성과 사용수명에 큰 영향을 미치기 때문에 매우 중요하다. 이러한 밸런싱 머신을 구현하기 위하여 편심을 정확히 측정하여야 하는데, 본 논문에서는 기존의 밸런싱 기기에 일반적으로 사용되고 있는 계측 원리와는 다르게 홀-이펙트 센서를 이용하여 편심을 측정하는 방식을 제안함으로써 저가의 계측 시스템 구성이 가능함을 보이고, 밸런싱 머신의 편심 측정부를 PC통신을 이용하여 제어하고자 한다. The eccentricity of the rotor causes a rotary machine to unbalance and the balancing to correct or compensate this is very important not only for dust-proof and anti-noise design but also for stabilization and durability of the rotary machine. In this paper, for developing the balancing machine to find and compensate such eccentricity, we will propose new way of measuring eccentricity using hall effect sensor that is different from the way in a conventional balancing machine. And we will show that it is possible to make balancing machine more compactly and cheaply by experiment results using hall effect sensor to measure eccentricity. Moreover we try to control and monitor the balancing machine by personal computer through serial communication.

홀 이펙트 센서를 이용한 유성기어 감속기모터의 동력 모니터링 시스템 개발

장인훈(In-Hun Jang),오세훈(Se-Hoon Oh),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.14 No.2

감속기가 사용되어지는 경우 부하의 변동이나 구동부의 상태변화에 따라 모터의 토크, 회전수 등이 변하는데 이러한 값들을 모니터링 하면 부하의 변동이나 구동부를 진단할 수 있다. 본 논문은 유성기어를 이용한 기어드 모터를 제작하고, LCD를 포함하는 간단한 사용자 인터페이스를 통해 전달 Torque, 전달회전수(rpm), 전달동력을 확인할 수 있는 소형의 표시기가 있는 감속기에 관한 것이다. 일반적으로 전달 토크를 측정하는 장비는 크기가 크고 고가이며 계측기를 연결하고 측정하는 과정이 매우 번거로울 뿐만 아니라 지속적인 유지보수가 필요한 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 유성기어를 사용하면 간단히 모터의 토크 및 회전수를 측정할 수 있고 측정값을 표시하는 표시기를 모터에 부착할 수 있다. 측정 및 표시기는 기존 가격에 비해 매우 값싸게 제작할 수 있고 유지보수가 필요 없으며 검출 값을 시스템 제어부에 피드백 시키면 자기진단이 가능해진다. 특히 블루투스를 이용한 무선 통신기능을 부과하면 원격 모니터링이 가능하고 복수 모터유닛의 네트워크 구성이 용이하며 인터넷을 통한 데이터 통신으로의 확장이 가능하다.

다수 로봇 제어를 위한 면적 기반 Q-learning

윤한얼(Han-Ul Yoon),장인훈(In-Hoon Jang),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2005 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.15 No.1

본 논문에서는 다수개의 로봇을 효율적으로 제어하기 위한 면적기반 Q-learning에 대해 논한다. 각 로봇은 60°의 각을 이루도록 배치된 6개 센서를 가지고 있고 이를 통해 자신과 주변환경 사이의 거리를 센싱한다. 다음으로 이 획득된 거리 데이터들로부터 6방향의 면적을 계산하여, 이후의 진행에 있어 보다 넓은 행동 반경을 보장해주는 영역으로 이동한다. 이 이동을 어떤 상태에서 다른 상태로의 전이로 간주, 이동 후 다시 6방향의 면적을 계산하여 이전 상태에서 현재 상태로의 행동에 대한 Q-Value를 업데이트 한다. 본 논문의 실험에서는 5개의 로봇을 이용해 장애물 사이에 숨어있는 물체를 찾아내는 것을 시도하였고, 3개의 서로 다른 제어 방법 - 랜덤 탐색, 면적 기반 탐색, 면적 기반 Q-learning 탐색 - 에 따른 결과를 나타내었다.

장애인을 위한 상황인식 및 서비스 추론기술 개발

고광은(Kwang-Eun Ko),장인훈(Jang In-Hoon),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.18 No.1

현대 산업의 발전에 따른 사회고령화, 장애인구 증가는 장애인을 위해 특화된 서비스를 제공할 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 개발이 필요함을 나타낸다. 이를 위해 사용자와 유비쿼터스 환경 간의 상호작용이 지원되는 상황인식 서비스 기술 개발이 필요하다. 상황인식 서비스 기술은 미들웨어와 응용서비스 개발로 분류 가능하며, 본 논문은 응용서비스 개발의 차원에서 장애인을 위한 서비스 Activity를 결정하고, 이것을 기반으로 온톨로지가 적용된 상황정보의 모델링을 구현한다. 상황정보 모델을 상황인식을 위한 베이지안 네트워크의 구조학습에 적용하여, 확률 기반 상황 추론이 가능한 상황인식 시스템을 개발한다.

휴먼 로봇을 위한 직선 치형을 갖는 로봇 감속기(RSR)의 설계 및 개발

남원기(Won-Ki Nam),장인훈(In-hun Jang),오세훈(Se-Hoon Oh),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회논문지 Vol.16 No.3

산업 현장에서는 많은 종류의 감속기들이 사용되고 있다. 그 중 로봇에서는 사이클로이드(cycloid) 치형 혹은 인벌루트(involute) 치형을 가진 고정밀도의 감속기를 사용한다. 그 이유는 로봇 시스템에서는 위치 제어를 하는데 있어서 고정밀의 감속기를 사용하는 것이 필수적이기 때문이다. 본 논문에서는 기본적으로는 삼각형 치형을 가지고 있지만 새로운 직선 치형을 갖는 로봇 감속기(RSR)를 제안한다. 제안한 감속기는 유한요소 해석법을 이용한 강도, 응력, 강성 테스트에서 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 편심계수를 변화시켜 최적의 치형 운동을 얻을 수 있도록 설계하여 응력이 적게 걸리고 소음을 낮출 수 있도록 하였다. There are many types of reduction drives for industrial applications. In general, high precision speed reducer which has a cycloid or involute teeth profile, used to in robot. Because, it is essential to use precision reduction drives for accuracy of position control on robot system. In this paper, we propose a robot speed reducer(RSR) with straight line teeth profile, which has basically a triangle teeth profile. In new straight line teeth profile, we have a good result for strength, stress and stiffness by using finite element analysis and the results indicate that variation of eccentric coefficient affects the optimal tooth motion, and it can lower the stress and noise.

음성으로부터의 감정 인식을 위한 퍼지모델 제안

문병현(Byung-Hyun Moon),장인훈(Jang In-Hoon),심귀보(Kwee-Bo Sim) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.18 No.1

본 논문에서는 음성으로부터 감정을 인식하고 감성적인 운율로 음성 출력을 산출해 내는 시스템을 제안 한다. 음성적인 운율로부터 감정을 인식하기 위해서 퍼지룰(rule)을 이용한다. 본 논문에서 감정 인식 시스템은 음성 샘플들로 학습 데이터를 구축하고 이를 기반으로 하여 추출된 20 개의 특징 집합으로부터 가장 중요한 특징들을 자동적으로 선택한다. 화남, 놀람, 행복, 슬픔, 보통의 5가지 감정 상태를 구분하기 위하여 접근법에 기반한 퍼지를 이용하였다.

딥러닝과 확률모델을 이용한 실시간 토마토 개체 추적 알고리즘

고광은(KwangEun Ko),박현지(Hyun Ji Park),장인훈(In Hoon Jang) 한국로봇학회(논문지) 2021 로봇학회 논문지 Vol.16 No.1

CNN 기반 신발갑피 패턴인식 및 점착제 도포를 위한 경로점 생성

이우영(Woo-Young Lee),박승민(Seung-Min Park),장인훈(In Hoon Jang),김태형(Tae-Hyoung Kim),심귀보(Kwee-Bo Sim) 제어로봇시스템학회 2017 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.23 No.9

Although the manpower participating in the shoe-upper sewing process is more than 70% of the entire process, there is a shortage of manpower due to the lack of worker skills and the disadvantages of many avoidance processes. Globally, many companies have proposed a way to automate fuse sewing technology to solve this problem. It is necessary to fix the shoe-upper patterns before bonding the shoe-upper in the automated shoe-upper manufacturing process. We propose a method to create a path point for the adhesive application of the vision-based shoe-upper. We conducted experiments using vector images and real images. In the proposed method, the convex hull algorithm is applied to the input image to detect the shoe-upper region. Next, two center points are set in the shoe-upper region and a center line connecting the center points is detected. Then, a grid pattern is formed at regular intervals based on the direction of the center line, and the intersection of the grid pattern is detected. Finally, we removed the outlier of the intersection point of the grid pattern and the intersection points, except for the outlier, were set as the path points of the adhesive and recognized the shoe-upper pattern with 85% accuracy using a convolutional neural network (CNN).