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이장명,Gi-Gun Nam,Bong-Ki Lee,Jang-Myung Lee 한국항해항만학회 2004 한국항해항만학회지 Vol.28 No.4
This paper introduces a novel approach that can provide the three dimensional information about the movement of a spreader by using two CCD cameras and a laser distance measuring unit in order to derive ALS (Automatic Landing System) in the crane used at a harbor. So far a kind of 2D Laser scanner sensor or laser distance measuring units are used as corner detectors for the geometrical matching between the spreader and a container. Such systems provide only two dimensional information which is not enough for an accurate and fast ALS. In addition to this deficiency in performance, the price of the system is too high to adapt to the ALS. Therefore, to overcome these defects, we proposed a novel method to acquire the three dimensional spreader information using two CCD cameras and a laser distance measuring unit. To show the efficiency of proposed method, real experiments are performed to show the improvement of accuracy in distance measurement by fusing the sensory information of the CCD cameras and a laser distance measuring unit.
성호환,이장명,Seong, Ho-Hwan,Lee, Jang-Myung 대한임베디드공학회 2021 대한임베디드공학회논문지 Vol.16 No.4
River facilities and port structures require a regular inspection and diagnosis due to obsolescence. Currently, most river facilities are undergoing indirect inspection and diagnosis by divers. The underwater inspections are not feasible due to safety issues of divers and restrictions on working hours and environment. To overcome these issues, it is intended to conduct inspections of river facilities using underwater drones. In this research, an underwater ROV (Remote Operated Vehicle) has been developed, which is a kind of drone with propellers. As a key device of this research, an injection device has been attached to the underwater drone to conduct an operation test, a stable operation test of an underwater drone, and a test of attached sensors. The river facility inspection can be carried out optimally using the hovering control of the drone and injection systems. With the developed ROV system, hovering test and injection test have been performed to verify the feasibility of this development.
능동카메라기반 이동매니퓰레이터의 물체위치추정 및 최적동작계획
진태석,이장명,Jin, Tae-Seok,Lee, Jang-Myung 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.42 No.5
이동로봇과 작업로봇의 직결연결 형태인 이동매니퓰레이터는 원자로 내부와 같은 위험한 작업환경에서 다양한 일한 처리하기위해 유용한 시스템이라 할 수 있다. 하부의 이동로봇은 non-holonomic 시스템이고 상부의 작업로봇의 결합으로 인하여 기구학적 잉여자유도를 갖고 있다. 그러나 주행 중 작업공간 확보로 인하여 고정식 매니퓰레이터보다 더 효율적인 작업이 가능 하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 영상정보에 의한 물체인식 및 최적주행을 수행하기 위하여 이동로봇에 장착된 능동카메라에 인식된 영상과 실제 물체간의 기하학적 관계를 이용하여 직교좌표상의 물체의 위치를 추정할 수 있도록 하였다. 두 번째로 시스템의 위치변위 및 영상정보를 이용하여 물체위치를 추정하고 동차행렬을 이용하여 이동매니퓰레이터의 현 위치와 물체간의 최적경로를 결정하는 방법을 제시하였다. 제시한 방법을 시뮬레이션과 이동매니퓰레이터를 이용한 실험데이터분석을 통하여 유효성을 제시하였다. A Mobile manipulator - a serial connection of a mobile robot and a task robot - is a very useful system to achieve various tasks in dangerous environment. because it has the higher performance than a fixed base manipulator in regard to the size of it's operational workspace. Unfortunately the use of a mobile robot introduces non-holonomic constraints, and the combination of a mobile robot and a manipulator generally introduces kinematic redundancy. In this paper, first a method for estimating the position of object at the cartesian coordinate system acquired by using the geometrical relationship between the image captured by 2-DOF active camera mounted on mobile robot and real object is proposed. Second, we propose a method to determine a optimal path between current the position of mobile manipulator whose mobile robot is non-holonomic and the position of object estimated by image information through the global displacement of the system in a symbolic way, using homogenous matrices. Then, we compute the corresponding joint parameters to make the desired displacement coincide with the computed symbolic displacement and object is captured through the control of a manipulator. The effectiveness of proposed method is demonstrated by the simulation and real experiment using the mobile manipulator.
최적의 Moving Window를 사용한 실시간 차선 및 장애물 감지
최승욱,이장명,Choi, Sung-Yug,Lee, Jang-Myung 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.3
본 논문에서는 주행차량에 장착된 CCD 카메라를 통하여 획득되어진 영상으로부터 moving window를 사용하여 차선을 인식하고 장애물을 감지하는 방법을 제안한다 입력되는 동영상을 실시간에 처리하기 위해서는 하드웨어적으로 상당히 많은 제약을 초래한다. 이러한 문제점을 극복하고 영상을 사용하여 실시간에 차선 인식 및 장애물을 감지하기 위해, 도로조건과 차량상태에 바탕을 둔 최적의 window 크기를 결정하고 그 window 영상만을 처리하여 차선 인식 및 장애물 감지를 실시간에 가능하게 하는 기법을 제안한다 영상의 각 프레임에 대하여 moving window는 칼만필터에 의해 정확성이 향상된 예측방향으로 옮겨진다. 제안된 알고리즘의 효용성을 고속도로 주행영상을 사용한 실험을 통해 보여준다 A moving window technique for detecting a lane and obstacles using the Images captured by a CCD camera attached in an automobile, is proposed in this paper To process the dynamic images in real time, there could be many constraints on the hardware To overcome these hardware constraints and to detect the lane and obstacles in real time, the optimal size of window IS determined based upon road conditions and automobile states. By utilizing the sub-Images inside the windows, detection of the lane and obstacles become possible m real time. For each Image frame, the moving windows are re-determined following the predicted directions based on Kalman filtering theory to Improve detection accuracy, as well as efficiency The feasibility of proposed algorithm IS demonstrated through the simulated experiments of highway driving.
진태석,이장명,Jin, Tae-Seok,Lee, Jang-Myung 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.38 No.6
This paper defines the mobility and rotatability, and a desired mobility and rotatability that can be achieved by adjusting the distance between two wheels of a mobile robot dynamically. The radii of wheels are assumed to be constant in this paper. If a mobile robot has a fixed axis connecting the two wheels, it may not be able to avoid a sudden obstacle because of the constraint of mobility and rotatability. The focus of this paper is on the instant rotatability with high and stable mobility. That is, by dynamically changing the distance between the two wheels, the mobile robot could get the high rotatability instantly and high mobility with high stability. Supposed that the mobility and rotatability that are defined in this paper are supplied to the design of a mobile robot, it will suggest a theoretical basis on the optimal design of the mobile robot with a given route condition and its states. The experimental data support the validity of the aforementioned mobility and rotatability. 본 논문에서는 유동적인 두 바퀴간격을 갖는 이동로보트의 주행 효율 및 회전특성을 정의하고, 그에 따라 이동로보트의 바퀴의 반경이 정해져 있는 상황 속에서 두 바퀴의 간격을 동적으로 변화시켜, 원하는 주행 효율과 회전특성을 얻을 수 있음을 제안하여 보여준다. 기존의 이동 로보트의 두 바퀴의 간격이 고정되어 있으면, 그 회전 및 주행특성이 고정되어지며 이로 인하여 순간적인 장애물을 회피할 수 없다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통하여, 기존의 고정된 바퀴간격을 탈피하여 두 바퀴의 거리를 동적으로 변화시켜 높은 회전 특성을 순간적으로 얻을 수 있고, 또한 안정된 가운데 높은 주행특성을 가질 수 있음을 보였다. 본 연구에서 정의된 주행특성(mobility) 및 회전특성(rotatability)은 이동로보트의 설계에 적용되어 도로의 설계조건 및 로보트의 상태가 정해진 상황에서 이동로보트의 최적 설계를 위한 이론적 근거를 제공할 것이다. 실험적 데이터를 사용하여 정의된 주행 및 회전특성의 타당성을 보여 준다.