To realize a robot hand interacting like a human hand, there are many tactile sensors sensing normal force, shear force, torque, shape, roughness and temperature. This sensing signal is essential to manipulate object accurately with robot hand. In particular, slip sensors make manipulation more accurate and breakless to object. Up to now several slip sensors were developed and applied to robot hand. Many of them used complicate algorithm and signal processing with vibration data. In this paper, we developed novel principle slip sensor using separation layer. These two layers are moved from each other when slip occur. Developed sensor can sense slip signal by measuring this relative displacement between two layers. Also our principle makes slip signal decoupled from normal force and shear force without other sensors. The sensor was fabricated using the NBR(acrylo-nitrile butadiene rubber) and the Ecoflex as substrate and a paper as dielectric. To verify our sensor, slip experiment and normal force decoupling test were conducted.

이 연구의 목적은 고등학생의 물리와 생물에 관한 관점을 비교하고, 성별, 과학 성적, 수능 과학 선택 과목이 물리와 생물에 관한 관점 차이에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 228명의 자연과정 고등학생을 대상으로 검사지 VASS를 사용하여 물리와 생물에 관한 관점을 조사하 였다. 학생의 과학의 본성에 대한 이해는 과학 영역에 따라 다르게 나타나 영역 특이적인 성향 을 보였다. 즉, 학생들이 물리 지식 및 학습에 대한 인식은 생물 지식 및 학습에 대한 인식과 차이를 보였다. 이와 같은 물리와 생물에 관한 관점 차이는 과학 성적, 성별, 물리 선택, 생물 선택에 따라 영향을 받는 것으로 나타났다. 과학 성적이 높을수록, 여자보다는 남자가, 수능에 서 물리를 선택한 경우가 물리에 관한 관점이 생물에 관한 관점보다 높았으며, 수능에서 생물 을 선택한 경우는 생물에 관한 관점이 물리에 관한 관점보다 높았다.

The versatility of a human hand is what the researchers eager to mimic. As one of the attempt, the redundant degree of freedom in the human hand is considered. However, in the force domain the redundant joint causes a control issue. To solve this problem, the force control method for a redundant robotic hand which is similar to the human is proposed. First, the redundancy of the human hand is analyzed. Then, to resolve the redundancy in force domain, the artificial minimum energy point is specified and the restoring force is used to control the configuration of the finger other than the force in a null space. Finally, the method is verified experimentally with a commercial robot hand, called Allegro Hand with a force/torque sensor.

이 연구의 목적은 우리나라의 PISA 2012 과학 평가 결과를 우리나라와 과학 성취 정도가 유사한 일본과 핀란드와 비교해 봄으로써 우리나라 과학교육에 대한 시사점을 얻는 데 있다. OECD PISA 홈페이지에 수록된 PISA 2012 원자료를 사용하여 국가 전체 학생뿐만 아니라 과학 성취 상위 10% 학생 및 과학 성취수준 5수준 이상인 학생을 대상으로 우리나라와 일본, 우리나라와 핀란드 사이의 과학 평가틀의 하위영역별, 그리고 문제유형별 평균 정답률 차이에 대한 t 검증 및 효과크기 비교를 실시하였다. 전체 학생을 대상으로 하였을 때 ‘폐쇄형 구성형’ 문항유형을 제외한 우리나라의 대부분의 하위영역별 또는 문항유형별 평균 정답률이 두 나라에 비해 낮았으며, 특히 ‘개방형 구성형’ 문항유형의 정답률이 크게 낮았다. 더욱이 이러한 차이는 과학 성취수준이 높은 집단에서 심화되었다. 이에 대한 개선을 위해 과학 탐구 능력이나 사고력을 향상시킬 수 있는 교수·학습 및 평가 방법에 대한 노력과 과학 글쓰기와 토론에 관련된 활동을 통한 자신의 생각을 충분히 표현할 수 있도록 하는 교육이 필요함을 제안하였다.

This paper presents a method of improving the pose recognition accuracy of objects by using Kinect sensor. First, by using the SURF algorithm, which is one of the most widely used local features point algorithms, we modify inner parameters of the algorithm for efficient object recognition. The proposed method is adjusting the distance between the box filter, modifying Hessian matrix, and eliminating improper key points. In the second, the object orientation is estimated based on the homography. Finally the novel approach of Auto-scaling method is proposed to improve accuracy of object pose estimation. The proposed algorithm is experimentally tested with objects in the plane and its effectiveness is validated.

본 논문에서는 선박의 예인에 필요한 예인력의 계산과 이를 검증하기 위한 실험 결과에 대해 언급하고 있다. 먼저 예인력의 계산에 있어서는 선박의 마찰저항, 풍압저항, 조파저항을 고려하였다. 아울러 프로펠러가 고착된 상태를 가정하여 프로펠러 저항을 계산하였다. 이와 더불어 예인 시 사용되는 예인삭에 걸리는 부가저항을 노드분석법을 적용하여 계산하였고, 선체 저항과 예인삭에서의 부가저항을 합하여 최종 적인 예인저항을 도출하였다. 계산된 결과값의 유효성을 검증하기 위하여 목포해양대학교 실습선 새유달호를 활용하여 해상에서 예인실험을 수행하였고 이론적인 계산 결과와 실험 결과에 대한 비교를 행하였다. 소요 예인력의 이론적인 계산에서 주요한 요소는 예인속력임을 알 수 있 었고, 예인속력의 증가에 따라 프로펠러 고착 저항이 저항의 주요한 부분을 차지하는 것을 확인하였다. 실제 실험을 통해서는 선박의 요잉에 의한 저항 증가분을 고려하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

Based on the study of chloride migration coefficient and hydration heat evolution, it was found that the use of ternary blended cement was effective to achieve desired service life and minimum crack index. On the other hand, a high level of compressive strength is required for marine concrete mix design.

본 연구의 목적은 컴퓨터 기반 문제해결력 평가 과학 문항을 개발하는 것이다. 컴퓨터 기반 평가의 장점을 살려 컴퓨터와의 다양한 상호작용 활동을 통해 문제해결 과정을 반영한 평가 문항을 개발하고자 하였다. 선행 연구를 바탕으로 문제해결 과정을 문제 이해, 계획 수립, 계획 실행, 결과 평가 4단계로 설정하고, 과학과 문제해결력 평가요소를 선정하였다. 평가 대상은 중학교 3학년이며 웹과 플래시를 기반으로 과학적 지식을 문제해결에 활용하는 능력을 평가하는 ‘건강검진 결과 확인 및 처치’ 단위문항과 전략 수립과 탐구활동 수행 능력을 측정할 수 있는 ‘롤러코스터 설계’ 단위문항을 개발하였다. 개발된 문항은 시뮬레이션과 같이 컴퓨터 구현에 효과적인 문제 상황을 사용하였으며, 컴퓨터와의 상호작용을 통해 문제해결 과정 정보를 제공, 평가할 수 있도록 하였다. 또한 도움말 및 적절한 피드백 제공으로 흥미와 동기를 유발할 수 있도록 하였으며, 가능한 한 ICT 활용 능력과 선수 지식의 영향을 최소화 하였다.

Leptoglossus occidentalis Heidemann, 1910 was newly recorded in Korea as a invasive species at Gyeongsangnam-do, Korea in 2010 and 2011. Leptoglossus Guérin-Méneville, 1831 is also newly recorded Coreid genus in Korea. The diagnostic shape is expanded leaf-like hind tibiae. The origin of this species is North America and it has been rapidly propagated around the world as a pest. This bug recognized as a pest on almost of Pinaceae plants and they suck on developing cones, so the monitoring on the present invasion of this species in Korea is urgent. It was presumed that the invasion of Leptoglossus occidentalis into Korea was before 2010 with present study.

A GPS sensor is widely used in many areas such as navigation, or air traffic control. Particularly, the car navigation system is equipped with GPS sensor for locational information. However, when a car goes through a tunnel, forest, or built-up area, GPS receiver cannot get the enough number of satellite signals. In these situations, a GPS receiver does not reliably work. A GPS error can be formulated by sum of bias error and sensor noise. The bias error is generated by the geometric arrangement of satellites and sensor noise error is generated by the corrupted signal noise of receiver. To enhance GPS sensor accuracy, these two kinds of errors have to be removed. In this research, we make the road database which includes Road Database File (RDF). RDF includes road information such as road connection, road condition, coordinates of roads, lanes, and stop lines. Among the information, we use the stop line coordinates as a feature point to correct the GPS bias error. If the relative distance and angle of a stop line from a car are detected and the detected stop line can be associated with one of the stop lines in the database, we can measure the bias error and correct the car’s location. To remove the other GPS error, sensor noise, the Kalman filter algorithm is used. Additionally, using the RDF, we can get the information of the road where the car belongs. It can be used to help the GPS correction algorithm or to give useful information to users.

In this paper, we propose a cable climbing robot which can climb up and down the cables in the bridges. The robot mechanism consists of three parts: a wheel based driving mechanism, adhesion mechanism, and safe landing mechanism. The wheel based driving mechanism is driven by tooth clutches and motors. The adhesion mechanism plays the role of maintaining adhesion force by a combination of pantograph, ball screw, and springs even when the power is lost. The safe landing mechanism is developed for guaranteeing the safety of the robot during operations on cables. It can make the robot fall down with reduced speed by dissipating the gravitational forces. The robot mechanism is designed and manufactured for validating its effectiveness.

이 연구의 목적은 예비 초등 교사의 물리와 생물에 관한 관점을 조사하고 이를 비교하는 것이다. 136명의 예비 초등 교사를 대상한 설문 결과, 전체적으로 예비 초등 교사의 물리에 관한 관점이 생물에 대한 관점보다 전문가의 관점에 가까운 것으로 나타났으나 두 과목의 관점 모두 전문가의 관점과 유사하다고 보기 어려웠다. 차원에 따라 비교해 보면, 구조, 반성적 사고 차원과 수학과 관련된 방법론 차원의 점수는 물리가, 학습 가능성, 개인 관련 차원은 생물의 점수가 높았으며, 타당성 차원은 두 과목이 유사하였다. 또한 예비 초등 교사는 물리는 생물보다 일관성 있고 체계적이며 논리적인 반면 학습하기 어렵고 개인의 생활과는 관련이 적은 과목으로 보는 경향이 큰 것으로 보인다.

In this paper, we introduce an internal pipeline exploration of an in-pipe robot, based on the landmark recognition system. The fittings of pipelines such as elbows and branches are used as the landmarks. The robot recognizes the landmarks with a vision system by using the shadows of the elements, which are generated by the specially designed illuminator on the robot. By using a simple image-processing, the robot can easily detect and distinguish these landmarks while recognizing the direction of the pipeline path. Simultaneously, all information for exploration is continuously recorded and used to reconstruct the map of the pipelines. The effectiveness of the proposed method is verified by real experiments using the in-pipe robot MRINSPECT V for moving inside of the miniature urban 8-inch gas pipeline structure.

In this paper, we present a global localization and position error compensation method in a known indoor environment using magnet hall sensors. In previous our researches, it was possible to compensate the pose errors of xe, ye, θe correctly on the surface of indoor environment with magnets sets by regularly arrange the magnets sets of identical pattern. To improve the proposed method, new strategy that can realize the global localization by changing arrangement of magnet pole is presented in this paper. Total six patterns of the magnets set form the unique landmarks. Therefore, the virtual map can be built by using the six landmarks randomly. The robots search a pattern of magnets set by rotating, and obtain the current global pose information by comparing the measured neighboring patterns with the map information that is saved in advance. We provide experimental results to show the effectiveness of the proposed method for a differential drive wheeled mobile robot.

In this paper, a wall climbing robot, called LAVAR, is developed, which is using an impeller for adhering. The adhesion mechanism of the robot consists of an impeller and two-layered suction seals which provide sufficient adhesion force for the robot body on the non smooth vertical wall and horizontal ceiling. The robot uses two driving-wheels and one ball-caster to maneuver the wall surface. A suspension mechanism is also used to overcome the obstacles on the wall surface. For its design, the whole adhering mechanism is analyzed and the control system is built up based on this analysis. The performances of the robot are experimentally verified on the vertical and horizontal flat surfaces.

In this study, an anthropomorphic robot Hand, called “SKKU Hand III” is presented. The hand has thirteen DOF(Degree-Of-Freedom) and is designed based on the skeletal structure of the human hand. Each finger module(except thumb module) has three DOF and four joints with a saddle joint mechanism which has two DOF at the base joint. Two distal joints of the finger module are mechanically coupled by a timing belt and pulleys. The thumb module is composed of a finger module and an additional actuator, which makes it possible to realize the opposition between the thumb and the other fingers. In addition, the palm DOF of the human hand is mimicked with a spatial link mechanism between the index finger and the thumb. Thus, it can grasp objects more stably and more strongly. For the modularization of the robotic hand all the driving circuits are embedded in the hand, and only the communication lines supporting CAN protocol with DC power cable are given as an interface. Therefore, it is possible to apply it to any robot system the interface. To validate the feasibility of the SKKU Hand III, a series of the representative grasp experiments such as power, precision, intermediate grasp etc. are carried out with the object around us and its operation is demonstrated.

이 연구의 목적은 일본의 대학입시센터시험의 구성과 응시자 수, 점수 등을 이과 교과를 중심으로 우리나라 수능과 비교하고, 물리Ⅰ 과목의 개별 문항의 내용 수준, 행동요소, 난이도 등을 조사하고 문항의 형식적, 내용적 특성을 분석하여 우리나라 수능에 주는 시사점을 도출하는 것이다. 센터시험의 경우 대부분의 응시생이 이과 시험을 응시하고 있으며, 지학Ⅰ에 비해 물리Ⅰ의 응시 인원이 훨씬 많았다. 센터시험의 물리Ⅰ 문항은 수능에 비해 단순 지식을 묻는 문항의 비율이 높았으며 수능에 비해 다소 쉽게 출제되는 것으로 보인다. 검사지의 문항 수, 배점, 답지 수와 같은 형식적인 면과 문제 상황에 대한 표현과 같은 내용적인 면에서 센터시험이 수능에 비해 유연하므로 수능에 비해 실생활과 관련한 문항의 출제 비율이 높았으며 전체적인 문항 출제가 용이한 것으로 보였다.

Recently researches on the window cleaning robot are being conducted actively. Moving mechanisms of these window cleaning robots are divided into two categories, which are towed type and walking type. Towed type is focused on fast cleaning on the flat surface of building and walking type has priority on cleaning task on relatively complex surface with overcoming obstacles. Currently commercialized towed type window cleaning robot has weakness that it is hard to adhere closely with the wall and easy to be affected by wind. In case of walking type it has the problem that the position errors are continuously accumulated during motion. In this paper, we propose new towed and walking type mechanism which can compensate previous weaknesses. After that we estimate the performance of each proposed mechanism by simulation.

In the high precision robot systems, the most popular tasks may be handling of micro-scale objects on a surface such as a micromanipulation robot system. In handling of micro-scale objects, the stiction effect becomes a fundamental issue since the micro-contact mechanics dominates the micromanipulation robot system. In the paper, a theoretical non-stick condition derived from the micro-contact mechanics is carried out for the propose of micro-scale object manipulation. To verify the non-stick condition, a micro-manipulation robot system equipped with a high precision stage system and a microscope system is developed. Experimental results show that the proposed non-stick condition guarantees successful micro-scale object manipulation.

이 연구는 특수상대성이론의 기초가 되는 동시성의 상대성 개념을 이해하는 과정에서 나타나는 학생 개념의 개입 유형 및 확신 유형을 조사하려는데 연구의 목적을 두었다. 이를 위해 20명의 대학생 및 대학원생을 대상으로 면담을 실시하였다. 연구 결과, 학생 개념의 개입 유형은 크게 ‘경험습득개념개입형’과 ‘교과학습개념개입형’으로 나눌 수 있었다. 경험습득개념형은, ‘동대상 동현상’ 개념이 가장 많이 나타났으며, 교과학습개념형은 특수상대성이론과 관련된 ‘광속불변의 원리’, ‘상대속도’ 등의 여러 개념들이 제시되었는데, 상황을 설명하기 위해 부적절하게 사용되는 경우가 대부분이었다. 또한 학생 개념의 확신 유형을 조사하기 위해서 상황분석틀을 개발하여 적용하였다. 그 결과 학생들의 확신 유형은 크게, ‘고갈등-고신뢰형’, ‘고갈등-저신뢰형’, ‘저갈등-고신뢰형’, ‘저갈등-저신뢰형’으로 나눌 수 있었다.