유전알고리즘을 이용한 반도체식 가스센서 최적 필터 설계

공정식,Kong, Jung-Shik 한국금형공학회 2022 한국금형공학회지 Vol.16 No.1

This paper is about elimination the situation in which gas sensor data becomes inaccurate due to temperature control when a semiconductor gas sensor is driven. Recently, interest in semiconductor gas sensors is high because semiconductor sensors can be driven with small and low power. Although semiconductor-type gas sensors have various advantages, there is a problem that they must operate at high temperatures. First temperature control was configured to adjust the temperature value of the heater mounted on the gas sensor. At that time, in controlling the heater temperature, gas sensor data are fluctuated despite supplying same gas concentration according to the temperature controlled. To resolve this problem, gas and temperature are extracted as a data. And then, a relation function is constructed between gas and temperature data. At this time, it is included low pass filter to get the stable data. In this paper, we can find optimal gain and parameters between gas and temperature data by using genetic algorithm.

헬스케어 로봇으로의 응용을 위한 음색기반의 감정인식 알고리즘 구현

공정식,권오상,이응혁,Kong, Jung-Shik,Kwon, Oh-Sang,Lee, Eung-Hyuk 한국전기전자학회 2009 전기전자학회논문지 Vol.13 No.4

음성신호는 화자에 대한 고유한 정보와 주변의 음향환경에 대한 정보는 물론 감정과 피로도 등 다양한 정보가 포함되어 있다. 이에 음성신호를 이용한 연구분야에서 감정 상태를 파악하기 위한 연구가 지속되어 왔다. 이에 본 논문에서는 화자의 감정을 인식하기 위해 ETSI의 3GPP2 표준코덱인 Selectable Mode Vocoder(SMV)를 분석한다. 이를 기반으로 감정 인식에 효과적인 특징들을 제안한다. 이후 선정된 특징 벡터를 이용하여 Gaussian Mixture Model(GMM) 기반의 감정 인식 알고리즘을 개발하고 Mixture component 개수를 변화시키면서 성능을 검증한다. This paper deals with feeling recognition from people's voice to fine feature vectors. Voice signals include the people's own information and but also people's feelings and fatigues. So, many researches are being progressed to fine the feelings from people's voice. In this paper, We analysis Selectable Mode Vocoder(SMV) that is one of the standard 3GPP2 codecs of ETSI. From the analyzed result, we propose voices features for recognizing feelings. And then, feeling recognition algorithm based on gaussian mixture model(GMM) is proposed. It uses feature vectors is suggested. We verify the performance of this algorithm from changing the mixture component.

모터 토크 추정을 통한 보행보조기의 의지파악 알고리즘

공정식,Kong, Jung-Shik 대한의용생체공학회 2010 의공학회지 Vol.31 No.2

This paper deals with the recognition algorithm of walking will based on torque estimation. Recently, concern about walking assistant aids is increasing according to the increase in population of elder and handicapped person. However, most of walking aids don't have any actuators for its movement. So, general walking aids have weakness for its movement to upward/download direction of slope. To overcome the weakness of the general walking aids, many researches for active type walking aids are being progressed. Unfortunately it is difficult to control aids during its movement, because it is not easy to recognize user's walking will. Many kinds of methods are proposed to recognize of user's walking will. In this paper, we propose walking will recognition algorithm by using torque estimation from wheels. First, we measure wheel velocity and voltage at the walking aids. From these data, external forces are extracted. And then walking will that is included by walking velocity and direction is estimated. Here, all the processes are verified by simulation and experiment in the real world.

예방보수를 중점으로 본 교량 그룹을 위한 유지관리법의 개발 및 적용

공정식(Jung Sik kong) 대한토목학회 2004 대한토목학회 학술대회 Vol.2004 No.10

모터 토크 추정을 통한 능동형 보행보조기의 차량 제어 알고리즘 구현

공정식(Jung-Shik Kong),이보희(Bo-Hee Lee),이응혁(Eung-Hyuk Lee),최흥호(Heung-Ho Choi) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회논문지 Vol.20 No.2

본 논문은 능동형 보행보조기 이동시 사용자의 보행의지에 의해 바퀴에 걸리는 외력을 추정하여 보행보조기를 제어하기 위한 차량제어 알고리즘에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 이에 따라 다양한 보행보조기가 개발되고 있으나, 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로써 경사 등의 공간에 취약성을 가지고 있다. 이에 능동형 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있으나, 능동형 보행보조기의 경우 사용자의 의지 파악이 정확히 이루어지지 않아 보행보조기의 조종이 여의치 않다. 이를 극복하기 위해 사용자의 보행의지를 파악할 수 있도록 다양한 장치를 연구 중에 있으나, 정확한 보행의지력 인지가 어려운 형편이다. 이에 본 논문에서는 이러한 사용자 보행의지력을 기존에 외부에 다양한 장치를 통해 인지하는 방법에서 벗어나, 특별한 장치 없이 차량의 바퀴에 걸리는 외력을 기초로 차량을 제어한다. 이를 위해 먼저 바퀴에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 통해 바퀴에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 바퀴에 걸리는 외력을 추정한다. 이 추정된 외력을 기초로 사용자의 보행 속도와 방향을 추정할 수 있도록 하였다. This paper presents the control algorithm of active walking aids estimating external torque of the wheels from user's will. Nowadays, interest of the walking aids is increased according to the increase in population of elder and handicapped person. Although many walking aids are developed, most of walking aids don’t have any actuators for its movement. However, general walking aids have weakness for its movement to upward/download direction of slope. To overcome the weakness of the general walking aids, many researches for active type walking aids are being progressed. Unfortunately it is difficult to precision control of walking will during its movement, because it is not easy to recognize user’s walking will. Many kinds of methods are proposed to recognize of user’s walking will. In this paper, we propose control algorithm of walking aids by using torque estimation from wheels. First, we measure wheel velocity and voltage at the walking aids. From these data, external forces are extracted. And then walking will that is included by walking velocity and direction is estimated. Finally, walking aids are controlled by these data. Here, all the processes are verified by simulation.

건설산업에 구독과 좋아요 그리고 알람까지?

공정식(Jung Sik Kong) 대한토목학회 2022 대한토목학회지 Vol.70 No.3

유전 알고리즘을 이용한 휴머노이드 로봇의 관절 제어기에 관한 연구

공정식(Jung-Shik Kong),김진걸(Jin-Geol Kim) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회논문지 Vol.17 No.5

본 논문은 유전알고리즘을 기초로 한 휴머노이드 로봇의 관절 제어에 관한 논문이다. 휴머노이드 로봇은 지면에 고정된 시스템이 아니기 때문에 기본적으로 불안정성을 내포하고 있다. 게다가 각 관절의 비선형성은 로봇의 안정성에 악영향을 미친다. 이에 만약 둘 중 하나라도 안정하지 못하면 로봇은 보행 중에 넘어지게 될 것이므로, 휴머노이드 로봇의 안정성을 확보하기 위해서는 이 두 가지가 모두 고려되어야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 보행 안정성을 확보하기 위해 이 두 가지 문제 중에 로봇의 비선형성을 제거하면서 로봇이 주어진 궤적을 잘 추종하여 제어할 수 있는 제어기를 제안하였다. 이 제어기는 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 기본으로 하고 있으면서 모션 제어기가 첨가되어 있다. 그리고 이때 이러한 제어 이득값을 유전알고리즘을 통해 추종함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하여 휴머노이드 로봇이 보다 안정적으로 보행할 수 있도록 하였다. 이 모든 과정은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다. This paper presents a joint controller for a humanoid robot based on genetic algorithm. A humanoid robot has basically instability during walking because it isn't fixed on the ground. Moreover nonlinearities of the joints increase its instability. If one of them isn't satisfied, the robot may fall down at the ground during walking. To attack one of those problems, joint controller is proposed. It can perform tracking control preciously and reduce the effect of nonlinearities by gear, limitation of the input voltage, coulomb friction and so on. This controller is based on fuzzy-sliding mode controller (FSMC) and compensator and control gains are searched by a proposed genetic algorithm. It can reduce the effect by nonlinearities. Also, to improve the tracking performance, the proposed controller has motion controller. From the given controller, a humanoid robot can moved more preciously. Here, all the processes are investigated through simulations and it is verified experimentally in a real joint system for a humanoid robot.

퍼지 알고리즘을 이용한 보행보조기의 최적화된 보행 의지파악 시스템

공정식(Jung-Shik Kong),이동광(Dong-kwang Lee),남윤석(Yun-Seok Nam),이보희(Bo-hee Lee),이응혁(Eung-Hyuk Lee) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회논문지 Vol.18 No.5

본 논문은 보행보조기 사용자의 사용자 의지 파악을 통해 보행보조기의 최적 구동 방법을 제시하고자 한다. 최근에 노인인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 그러나 대부분의 경우 동력이 없는 시스템으로써 경사 등의 공간에서 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있으나, 대부분의 경우 보행보조기 조종이 여의치 않다. 이에 본 논문에서는 사용자의 보행 의지를 파악할 수 있는 시스템을 도입하고 이를 기초로 보행자의 안정적인 구동을 수행할 수 있도록 퍼지 기반의 알고리즘을 적용한다. 먼저 사용자의 의지력은 FSR 센서를 이용하여 파악하고, 이를 기초로 사용자가 이동하고자 하는 이동 방향과 이동속도에 대해 퍼지 알고리즘을 적용하였다. 퍼지알고리즘으로부터 나온 데이터를 기초로 보행보조기의 차량 속도와 방향에 대해 구동 바퀴의 차동 구동을 통해 사용자의 의지에 맞춰 구동할 수 있도록 하였다. 이를 통해 사용자의 이동하려는 의지에 대해 안정적으로 차량을 이동시킬 수 있도록 최적의 보행 시스템을 구축하였다. 이 모든 과정을 실험을 통해 검증하였다. This paper describes optimal operation method using recognition of walker′s will for a robotic walker. Recently, walking aid system has been required according to the increase of elder and handicapped person. However, most of walking aid system don′t have actuator for its movement. Unfortunately, standard frames have weakness for tile movement to upward/download direction of slope. So, active type walking aids are interested, but it is not easy to control. In this paper, we adapt user′s will system that can recognize walking direction and speed. First, FSR(Force Sensing Register) is applied to measure user’s will to walk. And then, fuzzy algorithm is used for determining optimal wheel velocity and direction of the walking aid. From tile result, walking aid can move smoothly and safely following the user′s will. The walking aid can help user to walk more optimally. Here, all the processes are verified experimentally in the real world.

유전알고리즘을 이용한 사족 보행로봇의 인간친화동작 구현

공정식(Jung-Shick Kong),이인구(In-Koo Lee),이보희(Boo-Hee Lee) 제어로봇시스템학회 2002 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.8 No.8

고려대 안암동 캠퍼스타운의 성과와 경험

공정식(Kong, Jung-Sik),이종훈(Lee, Jong-Hoon) 대한건축학회 2018 建築 Vol.62 No.7