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- 저자 : Jeonghyeon Pak (검색결과 7 건)
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스마트팜 적용을 위한 SLAM 기반 자율주행 알고리즘 평가
박정현 ( Jeonghyeon Pak ),김정은 ( Jeongeun Kim ),박용현 ( Yonghyun Park ),손형일 ( Hyoung Il Son ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
농업환경은 다른 산업 현장과 달리 정형화된 환경이 아니기 때문에 가이드라인, 추종선 등을 설치하기 어려운 환경이 존재한다. 이를 해결하기 위해 비정형 농업 환경에서 자율주행을 수행하기 위한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여러 가지 자율주행 알고리즘 중 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 기반 자율주행은 UGV(Unmanned ground vehicle)에 레이저 거리 센서(LiDAR) 등을 탑재하여 SLAM 기법으로 지도 정보를 저장하여 이를 기반으로 장애물을 회피하며 안전하고 정확하게 목표지점까지 이동한다. SLAM은 3가지 환경을 가정해 볼 수 있다. 첫 번째, 비정형화된 새로운 환경에 적용할 수 있는 실시간 SLAM, 두 번째, 정형화되고 알려진 환경에 적용할 수 있는 지도 기반 SLAM, 세 번째, 구속조건을 추가한 지도 기반 SLAM으로 3가지 환경을 가정해 볼 수 있다. 본 연구에서는 스마트팜은 하역장이나 수확 위치가 정해져 있을 때 사전에 지도가 생성되어 있지 않다면 특정 위치를 적용할 수 없으므로 실시간 SLAM을 제외한 두 가지 방식을 비교하였다. 환경은 스마트팜의 유리 온실을 가정하였고, 구속조건은 랜드마크를 결합한 알고리즘을 사용하였다. UGV가 목표 지점에 도달하는 시간과 위치 정확도를 성능지표로 하여 자율주행 알고리즘을 비교, 분석하여 스마트팜에 적합한 알고리즘을 제시한다.
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스마트팜 내 자율주행을 위한 SLAM 기반 경로계획 알고리즘 현장평가
박정현 ( Jeonghyeon Pak ),손형일 ( Hyoung Il Son ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
오늘날 농업은 스마트팜 형태로 운영되며 미래 스마트팜을 위해 무인 자동화 기술의 중요성이 주목된다. 그러나 아직 스마트팜에서는 수작업이나 반자동화 기계를 사용한 작업이 이루어지며, 이를 극복하기 위해 무인 자동화 기술 중 하나인 자율주행에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 자율주행 알고리즘 중 하나인 SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)을 기반으로 무인 지상 로봇에 LiDAR 센서를 탑재하여 실제 스마트팜 내에서 실시간으로 장애물을 회피하며 목적지까지 이동하는 경로를 계획하고 현장평가하였다. 실제 토마토와 참외가 재배되는 스마트팜 내에서 두 가지 실험을 진행하였다. 첫 번째 실험 시나리오는 농업용 수확 또는 방제 로봇을 가정하여 토마토 온실 내 두 파이프 선을 경유하고, 두 번째 실험은 농업용 운송 로봇을 가정하여 토마토 온실에서 두 파이프 선을 경유 후 참외 온실로 이동하는 시나리오이다. 경로계획 알고리즘은 그래프 기반 알고리즘인 A*와 Dijkstra, 샘플링 기반 알고리즘인 RRT와 RRT*를 적용하였다. 본 논문에서는 무인 지상 로봇이 시작 지점부터 목표 지점까지 경로를 계획하고 도달하는 시간, 위치 정확도, 주행 성공률을 성능지표로 하여 SLAM 기반 경로 계획 알고리즘들을 비교, 분석하고 스마트팜에 적합한 알고리즘을 제시한다. 실험 결과로부터 그래프 기반 알고리즘의 장점은 최단 계산 시간이며 구체적으로는 경로계획과 주행 시 최단 시간이 소요되었다. 반면에 샘플링 기반 알고리즘의 장점은 샘플링 수를 늘릴수록 주행에 실패할 확률이 줄어드는 것이며 실험에서 매우 높은 주행성공률을 보였다.
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Jeonghyeon Cho,Eakhwan Song,Heegon Kim,Seungyoung Ahn,Jun So Pak,Jiseong Kim,Joungho Kim IEEE 2011 IEEE transactions on electromagnetic compatibility Vol.53 No.3
<P>The mixed-mode ABCD parameters are newly introduced and developed, where the definition and the connection are carefully established to have both the advantages of the mixed-mode S-parameters and the ABCD parameters, simultaneously. In addition, closed-form equations to model symmetric and asymmetric coupled transmission lines are derived. With the derived equations, the voltage transfer functions and the eye diagram of a variety of printed circuit board (PCB)-level differential interconnects are analytically attainable, which greatly enhances their applicability for signal integrity analysis. To verify the derived equations and to validate the proposed mixed-mode ABCD parameters, a series of microstrip-type differential lines on PCB test vehicles were fabricated and tested. The effectiveness of the proposed mixed-mode ABCD parameters was successfully confirmed through the comparison studies, in particular for the case of mode-conversion occurrence at the differential lines.</P>
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A Multi-Antenna-based Active Tracking System for Localization of Invasive Hornet Vespa velutina
Bosung Kim,Jeonghyeon Pak,Chanyoung Ju,Hyoung Il Son 제어로봇시스템학회 2022 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 Vol.2022 No.11
Herein, we design three experiments to prove the traceability of a multi-antenna-based active tracking system by using an unmanned aerial vehicle (UAV) in variable environments and actual Vespa velutina. In the first experiment, the movement of Vespa velutina with an attached sensor is measured, and it is checked whether there is a difference between the measurements obtained with and without the attached sensor. In the second experiment, we track a small drone instead of a Vespa velutina, which cannot provide ground truth data, and compare and analyze the path of the small drone with the tracking path of the UAV. In the third experiment, we track an actual Vespa velutina in various environments, in addition to measuring and evaluating the distance between the UAV and the target at the end of tracking, the localization result, and the tracking path. The experimental results will help to prove that transmitter attachment does not affect the target and traceability of the multi-antenna-based active tracking system when it is attached to real Vespa velutina.
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High-Frequency Scalable Electrical Model and Analysis of a Through Silicon Via (TSV)
Joohee Kim,Jun So Pak,Jonghyun Cho,Eakhwan Song,Jeonghyeon Cho,Heegon Kim,Taigon Song,Junho Lee,Hyungdong Lee,Kunwoo Park,Seungtaek Yang,Min-Suk Suh,Kwang-Yoo Byun,Joungho Kim IEEE 2011 IEEE transactions on components, packaging, and ma Vol.1 No.2
<P>We propose a high-frequency scalable electrical model of a through silicon via (TSV). The proposed model includes not only the TSV, but also the bump and the redistribution layer (RDL), which are additional components when using TSVs for 3-D integrated circuit (IC) design. The proposed model is developed with analytic <I>RLGC</I> equations derived from the physical configuration. Each analytic equation is proposed as a function of design parameters of the TSV, bump, and RDL, and is therefore, scalable. The scalability of the proposed model is verified by simulation from the 3-D field solver with parameter variations, such as TSV diameter, pitch between TSVs, and TSV height. The proposed model is experimentally validated through measurements up to 20 GHz with fabricated test vehicles of a TSV channel, which includes TSVs, bumps, and RDLs. Based on the proposed scalable model, we analyze the electrical behaviors of a TSV channel with design parameter variations in the frequency domain. According to the frequency-domain analysis, the capacitive effect of a TSV is dominant under 2 GHz. On the other hand, as frequency increases over 2 GHz, the inductive effect from the RDLs becomes significant. The frequency dependent loss of a TSV channel, which is capacitive and resistive, is also analyzed in the time domain by eye-diagram measurements. Due to the frequency dependent loss, the voltage and timing margins decrease as the data rate increases.</P>
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효율적인 수확을 위한 새로운 형태의 통합 엔드이펙터: 절단, 흡착, 이송 모듈
박용현 ( Yonghyun Park ),설재휘 ( Jaehwi Seol ),박정현 ( Jeonghyeon Pak ),조유성 ( Yuseong Jo ),손형일 ( Hyoung Il Son ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1
수확 로봇 연구는 작물 인식을 위한 로봇의 능력을 평가하고 수확을 위한 작물에 접근하는 연구 뿐만 아니라 절단 작업을 수행하는 엔드이펙터의 성능을 개선하기 위한 다양한 연구도 시도되었다. 그러나 작업시 로봇의 제어, 작물 인식 등 오차로 인하여 절단해야 할 줄기에 엔드이펙터가 정확히 위치하기 어려우며 이는 작물 손상을 유발한다. 그러므로 본 문제를 고려하여 엔드이펙터를 설계해야 한다. 본 연구에서는 효율적인 수확을 위해 절단, 흡착, 이송 모듈을 포함한 새로운 형태의 통합 엔드이펙터를 제안하였다. 제안된 엔드이펙터는 실제 농업 종사자가 작물을 수확하는 방법과 유사하게 잡기, 절단, 이송과정을 수행한다. 또한, 견인 서포터에 의해 줄기가 원형톱 까지 견인되는 구조로 설계하여 위치에 오차가 발생하여도 줄기가 절단 영역 범위 내로 입력되면 줄기 절단이 가능해 안정적이고 즉각적인 수확 작업을 진행할 수 있다. 이를 통해 수확 시간이 단축되고 수확 자동화의 목표인 생산성이 향상된다. 실제 작물을 수확할 수 있도록 절단, 흡착, 이송에 필요한 기능을 명시하고 모듈로 분리하였고, 각 모듈에 대해 예비 실험을 통해 구현을 검증하였다. 검증된 각 모듈을 엔드이펙터에 통합하여 필드 테스트를 진행하였다. 세 가지 환경에서 총 160개의 군집 토마토가 수확하였다. 그리고 줄기가 기울어지는 상황을 연출하기 위해 엔드이펙터 진입 각도를 변경하여 실험을 진행하였다. 총 수확 성공률은 80.63%, 수확 시간은 13.5초이며, 본 실험 결과는 엔드이펙터의 진입 각도를 변경하면서 실험을 진행한 결과이므로 환경이나 제어로 인한 오차를 대응 가능함을 확인하였다. 제안된 통합 엔드이펙터는 실제 환경에서 수확 로봇을 위한 엔드이펙터로써 적용 가능할 것으로 판단된다.
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