PSD 센서 시스템을 이용한 이동물체의 실시간 위치측정

노재희,노영식,이양범 울산대학교 1999 공학연구논문집 Vol.30 No.1

본 논문에서는, 평면상에서 이동하는 물체의 위치를 실시간으로 측정하기 위한 PSD 센서 시스템을 개발하였다. 이동물체에 적외선 광원을 설치하고 이 광원으로부터 적외선광이 PSD 센서에 입사 되도록 한다. 센서로부터 얻은 광원에 대한 위치정보를 이용하여 실제 광원의 위치를 계산하기위한 알고리즘으로 파라미터 켈리브레이션과 신경 회로망을 이용한 방법을 제안하였다. 또한, 이동물체의 위치를 실시간으로 측정하기 위하여 PSD 센서를 이동공간 상부에 고정시키고 이동로봇 상에 적외선 광원을 설치한 후 이동 중에 있는 로봇의 위치를 측정하였다. 결과적으로 개발된 시스템으로부터 얻은 위치 정보는 매우 만족할 만큼 정확성이 있음을 보였다. In this thesis, PSD(Position Sensitive Detector) sensor system that estimates position for moving objects in 2D plane is developed. PSD sensor is used to measure the position of an incidence light in real-time. To get the position of light source of moving target, a new parameter calibration algorithm and neural network technique are proposed and applied Real-time position measurements of the mobile robotwith light source is examined to validate the proposed method. It is shown that the proposed technique provides accurate position estimation of the moving object.

대규모 자유주행방식 AGV 시스템을 위한 중앙운행제어

盧瑩植 울산대학교 1994 공학연구논문집 Vol.25 No.2

본 논문에서는 다수의 자유주행방식 AGV들을 대규모 물류자동화 시스템에 사용하는 경우 중앙운행제어에 필요한 경로계획 및 교통제어 알고리즘을 제시하였다. 중앙제어 시스템은 사전에 정의된 경로망 정보를 이용하여 작업장소에 이르는 최적 경로를 A* 알고리즘을 이용하여 탐색하고 탐색 결과를 최적 AGV 선정과 최적 경로 주행 명령어 구성에 이용한다. 이때 특정 직선경로 주행시 소요되는 시간에 영향을 주는 여러 요소를 고려하여 최소 시간 경로를 얻기 위한 평가지표를 제안하였다. 또한 경로망을 적절히 구성하여 매우 복잡한 교통환경에서 효율적으로 사용할 수 있는 교통체제 방식을 제안하고 이를 위한 제어 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘을 자동차 차체 조립공장의 AGV 시스템에 적용하여 시뮬레이션 함으로써 검증하였다. In this paper, a path-planning and traffic control algorithm for a central navigation control is proposed which can be accepted in large-scale material handing automation systems using free-ranging AGVs. The central navigation control system has the predefined vehicle path network, and can searches for an optimal route to the goal station by A* algorithm, which be used to the optimal vehical selection and to its routing commands. A heuristic evaluation function is proposed for minimum time path-planing, which include various elements to effect the estimation of driving-time in a specified line path. Also, some useful traffic control methods is propsed for the complex environments, and its control algorithm is developed using the zone-blocking and the path blocking approachs. Computer simulation of a material handling system in the car-body assembly shop is conducted to demonstrate the acceptibility of the proposed control concepts in large-scale AGV system.

이동 로봇의 최적 위치 측정에 관한 연구

朴京燮,盧瑩植 울산대학교 1995 공학연구논문집 Vol.26 No.1

PSD(Position Sensitive Detector) 센서는 입사된 광의 위치를 매우 정밀하게 실시간으로 측정할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 논문에서는 알려진 위치에 있는 외부 광을 이동 로봇에 탑재된 2차원 PSD로 검출하여 주행중에 있는 로봇의 위치를 보정하는 데 사용하였다. 위치 보정 알고리즘을 구하기 위하여 먼저 실제의 이동 로봇의 위치와 바퀴의 회전량 측정으로 부터 계산된 위치의 오차 원인을 분석하고 이를 모델링 하여 계산된 위치 오차의 확율적 진행 과정을 구하였다. 다음으로 외부광의 위치와 PSD 센서의 검출 신호의 관계식을 구하고 확장된 칼만 필터를 이용하여 최적 위치 보정 알고리즘을 유도하였다. 제안된 방법의 특성과 유용성을 확인하기 위하여 이동 로봇 주행에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 여기서 샘플링 시간과 광원의 위치를 결정하는데 필요한 조건들을 제시하였다. The Position Sensitive Detector(PSD) is a useful sensor that can be used to measure the position of an incident light precisely and in real-time. In this paper, light sources, fixed at predefinded positions, are used as landmarks and the 2-D PSD signals are used to compensate the position estimation of a running mobile robot. To induce the position compensation algorithm, first, we inspect the error factor, make the error model, and evaluate the error covariance matrix between the real position and the estimated position in dead reckoning system. An Iterative Extended Kalman Filter is applied to the light source and dead reckoning data to estimate optimal values of position and heading, given a model for the external light position and it's PSD signals. Through the simulation of navigating a robot the effectiveness of the proposed method is confirmed. Also we propose necessary conditions to determine the sampling time and light source positions.

비최소 위상 시스템에 대한 자기동조 제어기의 설계

한만춘,노영식 연세대학교 대학원 1983 延世論叢 Vol.20 No.1

In this paper, the pole-placement method is used in order to design a self-tuning controller for a system represented by a discrete stochastic state equation. In designing a discrete adaptive controller, the problems faced are that the rules of adaptive control must be suitable in any situation which may be caused by perturbation of the parameters and the algorithms should be simplified so that the sampling time can be shortened as much as possible. It is shown that when the floe-placement method suggested by Beger is used a self-tuning controller can also be applied to a non-minimum phase system and the algorithms are simplified. The extended least-squares identification algorithm is used to obtain an unbiased estimation of the parameters. Though this approach has been applied only to the single input-output system, it can be extended to multi-variable systems.

이동 로봇을 위한 초음파 센서 기반의 주면 환경 지도 작성에 관한 연구

권석근,서남일,노영식 울산대학교 2000 공학연구논문집 Vol.31 No.1

본 논문에서는 미지의 환경에서 작업하는 이동 로봇의 경로 계획과 위치 인식에 필요한 주변 환경에 대한 지도작성 방법에 대하여 다루었다. 주변환경에 대한 정보를 보다 간략하게 나타내기 위하여, 이동로봇의 실내주행 중에 초음파 센서로부터 얻어진 일반적인 격자지도를 호프 변환을 이용하여 몇개의 직선 선분으로 단순화시키는 방법을 제안하였다. 여기서 기본이 되는 실내 환경에 대한 격자 지도 표현은 이동 로봇 상부에 장착한 15개의 초음파 센서를 이용하여 실시간으로 얻었고, 생성된 격자 지도 정보를 Off-Line상에서 호프 변환을 사용하여 간단한 직선 선분으로 변환한 후, 직선 선분을 합성하여 주변 환경 정보 표현의 간략화를 구현하였다. 실제 실험한 결과, 이동 로봇의 주변 환경을 간략하게 표현할 수 있는, 적은 수의 직선 성분으로 구성된 지도를 얻을 수 있다. In this paper, we presents how to simply build a grid map, which forms with line segments through in indoor environment. The description of the grid map for indoor environment is acquired in real time from 15 Ultrasonic sensors on a upper frame of mobile robot. To transform the grid map intothe line segment map, the Hough transformation method is applied. In result, we could obtain the line segment map which will be able to describe a indoor environment with a small number of line segments.

Development of a material handling automation simulation using a virtual AGV

Young-Shick Ro(노영식),Hee-Jun Kang(강희준),Young-Soo Suh(서영수) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.10

In this paper, we studied about AGVs modeling and material handling automation simulation using a virtual AGV. The proposed virtual AGV model that operates independently each other is based on a real AGV. Continuous straight-line and workstation model using vector drawing method that could easily, rapidly work system modeling are suggested. Centralized traffic control, which could collision avoidance in intersection and should not stop AGV as possible, and algorithm for detour routing which performs when another AGV is working in pre-routed path are proposed. The traffic control and the algorithm have been proved efficiently by simulation.

퍼지신경회로망을 이용한 장애물 회피에 관한 연구

노영식(Young-Shick Ro),권석근(Seok Geon Kwon) 제어로봇시스템학회 1999 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.5 No.3

PSD를 이용한 이동 로못의 위치보정

盧瑩植(Young-Shick Ro),朴京燮(Kyung-Sup Park) 대한전기학회 1995 전기학회논문지 Vol.44 No.8

HMD의 회전각 측정을 통한, 이동로봇의 원격제어 비전시스템 구축

노영식(Young-Shick Ro),강희준(Hui-Jun Kang),서영수(Young-Su Seo),김철희(Chul-Hee Kim),윤유경(Yoo-Kyoung Yoon) 대한전기학회 2010 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2010 No.10

본 논문은 이동로봇의 원격 비전 제어 시스템 구축을 위해서, 웹 카메라와 가속도 센서를 사용하여, HMD의 방향각을 측정하고, 이를 이용하여 펜틸트를 구동시키는 방법에 관한 연구이다. 제어 담당자에게 현실감 있는 영상을 제공하기 위해 스테레오 카메라와 HMD를 사용하였고, 원격 스테레오 카메라가 부착된 팬틸트 장치의 각도를 HMD와 동기화 시키기 위해, 측정된 회전각을 이동로봇의 팬틸트 제어장치에 전송한다.

홀위치 측정을 위한 레이져비젼 시스템 개발

노영식(Young-Shick Ro),서영수(Young-Soo Suh),최원래(Won-Tai Choi) 대한전기학회 2006 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2006 No.1

In this page. we developed the inspection system for automobile parts using the laser vision sensor. Laser vision sensor has gotten 2 dimensions information and third dimension information of laser vision camera using the vision camera. Used JIG and ROBOT for inspection position transfer. Also, computer integration system developed that control system component parts and manage data measurement information. Compare sensor measurement result with CAD Data and verified measurement result effectiveness taking advantage of CAD to get information of measurement object.