Visual odometry is a popular approach to estimating robot motion using a monocular or stereo camera. This paper proposes a novel visual odometry scheme using a stereo camera for robust estimation of a 6 DOF motion in the dynamic environment. The false results of feature matching and the uncertainty of depth information provided by the camera can generate the outliers which deteriorate the estimation. The outliers are removed by analyzing the magnitude histogram of the motion vector of the corresponding features and the RANSAC algorithm. The features extracted from a dynamic object such as a human also makes the motion estimation inaccurate. To eliminate the effect of a dynamic object, several candidates of dynamic objects are generated by clustering the 3D position of features and each candidate is checked based on the standard deviation of features on whether it is a real dynamic object or not. The accuracy and practicality of the proposed scheme are verified by several experiments and comparisons with both IMU and wheel-based odometry. It is shown that the proposed scheme works well when wheel slip occurs or dynamic objects exist.

Recently, many vision-based navigation methods have been introduced as an intelligent robot application. However, many of these methods mainly focus on finding an image in the database corresponding to a query image. Thus, if the environment changes, for example, objects moving in the environment, a robot is unlikely to find consistent corresponding points with one of the database images. To solve these problems, we propose a novel navigation strategy which uses fast motion estimation and a practical scene recognition scheme preparing the kidnapping problem, which is defined as the problem of re-localizing a mobile robot after it is undergone an unknown motion or visual occlusion. This algorithm is based on motion estimation by a camera to plan the next movement of a robot and an efficient outlier rejection algorithm for scene recognition. Experimental results demonstrate the capability of the vision-based autonomous navigation against dynamic environments.

최근 컨테이너선의 대형화 추세와 항만간의 경쟁 가속화로 인해 컨테이너터미널의 효율적 운영과 생산성 향상에 대한 관심과 노력이 증대되고 있다. 특히 YT를 이용한 이송방식을 채택하고 있는 터미널의 경우 AGV(Automated Guided Vehicle)를 이용하고 있는 자동화터미널에 비해 상대적으로 경제성 및 운용효율성 측면에서 불리한 것이 사실이다. 최근 10여 년간 이와 같은 YT운용의 비효율성을 보완하기 위해 YT Pooling Operation 도입과 같은 노력이 계속되어 왔으나 개별 YT의 위치인식기능부재로 인한 제약으로 실질적인 효과는 미미한 수준이었다. 본 연구에서는 최근 주목받고 있는 RTLS(Real Time Location System) 기술을 활용하여 기존 YT Pooling Operation의 제약사항을 해결하는 새로운 개념의 YT Dynamic Operation 모델을 세안한다.

최근 교통소통의 필수적인 수단으로 많은 도로가 건설 중에 있으며 기 시공된 도로 등은 차량의 통행과 기후 등의 여러 요인에 의해 내하력이 저하되고 있다. 본 연구에 적용된 지반의 흙의 종류와 소성지수 그리고 비중은 각각 SC, 12.2%, 2.66이였으며 최대건조단위중량, 최적함수비, 수정CBR은 각각 1.895ｇ/㎠(수정다짐 D), 13.6%, 16.2%였다. 이러한 지반조건에서 동적콘관입시험의 관입지수로부터 추정한 CBR과 소형 FWD시험의 동적변형계수로부터 환산한 정적변형계수 사이에는 상관계수가 0.90으로 높은 상관성을 나타내었다.

This paper describes an efficient path generation method for area coverage. Its applications include robots for de-mining, cleaning, painting, and so on. Our method is basically based on a divide and conquer strategy. We developed a novel cell decomposition algorithm that divides a given area into several cells. Each cell is covered by a robot motion that requires minimum time to cover the cell. Using this method, completeness and time efficiency of coverage are easily achieved. For the completeness of coverage in dynamic environments, we also propose a path following method that makes the robot cover missed areas as a result of the presence of unknown obstacles. The effectiveness of the method is verified using computer simulations.

Humanoid and android robots are emerging as a trend shifts from industrial robot to personal robot. So human-robot interaction will increase. Ultimate objective of humanoid and android would be a robot like a human. In this aspect, implementation of robot’s facial expression is necessary in making a human-like robot. This paper proposes a dynamic emotion model for a mascot-type robot to display similar facial and more recognizable expressions.

본 논문에서는 교량상을 이동하는 차량의 차축하중을 교량의 동적거동을 계측하여 추정하는 알고리듬을 제안하였으며, 교량을 보로 모델하여 알고리듬을 적용하였다. 가속도는 교량에서 직접 계측하였으며, 변위는 가속도와 같은 위치에 부착한 변형률을 변환하여 계산하는 식을 제안하였다. 절점하중벡터는 속도별로 준비해둔 절점하중변환행렬 데이터베이스를 사용하여 구하였다. 개발된 알고리듬을 수치예제와 실내모형실험을 통해 검증하였다. 수치예제에서는 계측오차와 속도 및 위치오차가 하중식별에 미치는 영향을 분석하였다.

Dynamic simulator can be a helpful tool for understanding underwater robotic system's dynamics. However, due to difficulties in modeling dynamics of vehicle/manipulator and interaction between them, dynamic simulation is not easy. This is true even when fluid dynamics are not considered during the simulation. In this paper, two schemes are introduced for dynamic simulation of underwater robotic systems. One is principle of dynamical balance, which is an easy and powerful tool for formulating dynamic equations of composite systems such as underwater vehicle- manipulator system. In the dynamic modeling, this principle gives us the closed-form of dynamic equations on matrix Lie group. The other is geometric integration algorithm, called 4-th order explicit Munthe-Kaas method. By this method, the derived differential equations can be integrated preserving geometric structure. Adopting these two schemes, dynamic simulation of underwater vehicle- manipulator system can be conducted more easily and more reliably.

구조물의 동적해석은 크게 시간영역과 주파수영역해석으로 나눌 수 있다. 시간영역해석은 직접적분법과 모드중첩법 등을 사용하며 주파수영역해석은 DFT법을 적용하고 있다. 일반적으로 DFT법은 주기함수에 대한 응답을 산정할 경우 효과적인 해석방법이지만 비주기함수인 경우 정확한 해석결과를 얻을 수 없어 주기를 크게 하거나 응답을 수정하여 해의 정확성을 향상시키고 있다. 따라서 본 연구는 비주기함수인 이동하중을 받는 구조물에 대해 시간영역과 주파수영역에서 동적응답을 산정하였다. 그 결과 구조물의 자유진동주기를 크게 하거나 응답을 수정하여 DFT법을 적용한다면 주파수영역에서도 충분히 정확한 해석결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다

본 연구에서는 점진적인 유량 및 압력이 변화하는 상수관망에서 Rigid Water Column Theory를 이용하여 정상모형의 확장기간 모의해석보다 정확하고 수충격 해석보다는 계산비용 및 노력 측면에서 효율적으로 장시간 부정류 해석 모형을 개발하였다. 개발된 모형을 이용하여 실제관망에 대하여 24 시간 열 수요량을 고려한 부정류 해석 및 밸브폐쇄로 인한 수충격해석 모의에 적용하였고 해석 결과는 다음과 같다. 24 시간 일변화 모의의 경우에 수요량이 증

The competitiveness of container terminals hinges on minimizing the time vessels spend in port and on schedule services. Many previous researches on container terminals have tried to optimize the equipment allocation plan and to improve the activity of resources. Nevertheless, there have been few researches conducted on yard tractors, which move containers between the quay and the yard. The aim of this study is to propose the use of Real Time Location Systems (RTLS) based Dynamic Planning for yard tractors. Only RFID (Radio Frequency Identification) tags, which are attached to yard tractors, are able to support RTLS implementation. The system can provide real time job ordering in terms of load balancing using the information on location, in regards to the movement of yard tractors. This study will present the practical feasibility of RTLS, which can ultimately reduce the congestion of Hot Queues in container terminals. As a result, container terminals can be more productive and competitive. In order to accomplish the purpose of this study, we examined previous studies on the competitiveness of container terminals and summarized the potential of RTLS using RFID. In addition, we identified the role of yard tractors and proposed the two rules of Dynamic Planning for the yard tractors. We then fulfilled computational experiments on how yard tractors carrying containers by RTLS ordering Finally, the benefits and the implications of this study are discussed.

일반적으로 서보 제어 시스템에서 비선형 동적 특성을 갖는 마찰력은 제어기 성능에 악영향을 미친다. 특히, 선형으로 고려된 시스템에 제어기 이득을 잘 설계한다 하더라도 마찰 현상에 포함된 동적으로 변화하는 dead zone에 의한 정상상태 오차 및 리미트 사이클(limit Cycle) 등을 야기한다. 따라서, 본 논문에서는 비선형 동적 마찰 성분을 효과적으로 보상하고 적응적으로 제어함으로써 차세대 항만 자동화 이송시스템으로 주목받고 있는 LMTT(linear motor-based transfer technology) 시스템의 위치 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다. 본 제어대상은 셔틀카(shuttle car)와 컨테이너들의 다양한 중량과, 이로 인해 발생하는 동적 마찰 특성 파라미터들의 변화가 발생하므로 마찰력 내부 파라미터들의 추정이 요구된다. 제안하는 방법은 적응 backstepping 제어 기법으로 시스템이 안정하게 제어될 수 있는 조건으로 내부 파라미터 추정기를 설계하여 비선형 동적 마찰력을 보상하도록 하였다.

Significant increase of container flows in the marine terminals requires more efficient port equipments such as logistic and transfer systems. This paper presents collision avoidance and routing approach based on dynamic programming (DP) algorithm for a linear motor based shuttle car which is considered as a new transfer system in the port terminals. Most of routing problems are focused on automatic guided vehicle (AGV) systems, but its solutions are hardly utilized for LM based shuttle cars since both are mechanically different. Our proposed DP is implemented for real-time searching of an optimal path for each shuttle car in the Agile port terminal located at California in USA.

In this research, a comprehensive study is performed upon the design of a quadruped walking robot. In advance, the walking posture and skeletal configuration of the vertebrate are analyzed to understand quadrupedal locomotion, and the roles of limbs during walking are investigated. From these, it is known that the forelimbs just play the role of supportingtheir body anbd help vault forward, while most of the propulsive force is generated by hind limbs. In addition, with the study of the stances on walking and energy efficiency, design criteria and control method for a quadruped walking robot are derived. The proposed controller, though it is simple, provides a useful framework for controlling a quadruped walking robot. In particular, introduction of a new rhythmic pattern generator relieves the heavy computational burden because it does not need any computation on kinematics. Finally, the proposed method is validated via dynamic simulations and implementing in a quadruped walking robot, called AiDIN(Artificial Digitigrade for Natural Environment)

오늘날 스포츠, RTS, RPG 게임과 같이 멀티 플레이어가 한 팀을 이루는 집단형 방식의 게임은 팀 인공지능 기술이 더욱 필요하다. 기존의 독립적인 지능형 에이전트는 스스로 문제를 해결하는 자율성 향상 연구에 치중하였으나, 이는 다른 에이전트간의 협동 및 상호작용 능력이 부족하다. 이를 위해 본 논문은 다중에이전트 시스템에서 효과적인 역할 분담과 자율성을 갖는 레벨통합 접근방식을 소개한다. 복잡한 목표를 성취하기 위해 에이전트의 역할 정보를 이용하여 각자의 목표를 할당하고 각 에이전트는 맡은 역할을 동적인 환경에서 스스로 판단하고 행동한다. 팀 전체의 목표는 상호 보완된 역할 분담의 전략적인 측면에서 조정한다. 각 에이전트는 데이터보드를 이용하여 서로의 상태 정보를 공유하여 상호 협동을 유도한다. 역할이 할당된 각 에이전트는 스스로 계획기능을 갖고 있어 동적인 환경에서 적합한 행동을 취한다. 이 협동과 상호작용 과정에서 충돌의 문제점이 발생하는데 이를 제어하는 조정 에이전트의 역할을 전략적 측면에서 접근한다. 본 논문에서 제시하는 레벨통합 접근방식이 기존의 중앙 집권적 접근방식, 분권적 접근방식과 비교 실험하여 기존 방식보다 성능이 향상됨을 보인다.

게임 인공지능 분야중 하나인 경로탐색은 좀더 사실적인 게임을 만들기 위한 중요한 요소이다. 경로탐색 시스템은 한정된 자원을 소비해야만 하는 제약사항 때문에 때때로 단순하게 처리되어 사실적이지 못한 경로를 생성하였다. 기존 연구에서는 정적인 지형과 장애물들을 이용하여 자연스럽게 회피하는 경로생성에 집중하였다. 하지만, 게임 공간에서는 다양한 종류의 움직이는 장애물들이 존재한다. 따라서 이러한 움직이는 장애물을 자연스럽게 회피하는 경로를 생성하는 시스템 이 필요하다. 본 논문에서는 네비게이션 메시(Navigation Mesh)로 공간을 표현하며 지형의 특성을 고려한 경로 탐색 방법을 적용하고, 움직이는 물체를 회피하기 위하여 지능적인 밀개와 끌개의 방법을 사용하여 경로 탐색을 수행한다. 제안된 시스템을 통하여 생성된 경로를 살펴보고 실제 게임에서의 활용성을 검증한다.

강우로부터 유출현상은 고유적으로 비선형성이다. 더욱이 실제적으로 이와 같은 비선형성의 해석은 많은 어려움을 내포하고 있다. 또한, 부정류효과의 동적작용을 고려한 저류개념은 매개변수의 유역특성상 추정하기가 상당히 복잡하기 때문에 피해오고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이와 같은 동적효과를 고려한 비선형의 저류함수에 대한 매개변수의 최적치를 얻고자 시도한다. 이를 위한 수치해법은 금강의 보청천유역의 관측치와 계산치의 오차를 최소로 하는 최소자승법에 의거 준