본 논문에서는 네트워크 기반 전이학습(transfer learning, TL)과 기준 수의수축(reference voluntary contraction, RVC) 정규화를 활용한 새로운 수화(손 제스처) 인식 전략을 제안한다. 이미지 분류의 소스 과제에 사용되는 VGG19, ResNet152, DenseNet121와 같은 최신 딥러닝 모델의 구조와 파라미터를, 표면 근전도(surface electromyography, EMG) 신호에 기반한 손 제스처 인식의 타깃 과제에 재사용한다. 대상자에 따라 달라지는 EMG 신호를 처리하는 데 따르는 어려움을 완화하기 위해 신호 전처리 단계에서 RVC 정규화를 적용한다. 시간영역의 EMG 신호를 2-D 이미지로 변환하여 TL 네트워크에 입력한다. 실험 결과는 제안 방법이 인식 정확도 측면에서 타당함을 입증한다. VGG19, RVC 정규화 및 회색 이미지(gray image) 변환을 이용한 TL은 20가지 서로 다른 제스처를 수행하는 15명의 참여자 데이터에서 99.78%의 정확도를 보였다.

본 논문에서는 조기 융합(early fusion) 기반의 멀티모달 딥러닝을 활용한 새로운 손 제스처 분류 전략을 제안한다. 이미지 분류의 소스 작업에 사용된 ResNet152, DenseNet201, EfficientNetB0와 같은 최신 딥러닝 모델의 구조와 매개변수는 표면 근전도(surface electromyograph, EMG)와 손가락을 이용한 손 제스처 분류의 대상 작업에 재사용된다.

본 논문에서는 중량물을 들어 올리는 작업자를 돕기 위한 2차원 와이어 구동식 중량물 권양 시스템과 퍼지제어기를 제안한다. 2차원 와이어 구동식 중량물 권양 시스템은 사람이 전체 제어루프에 포함된 인간지원시스템의 일종이다. 기존 인간지원시스템 대부분의 제어 방식이 사용자의 특성을 고려하지 못하는 단점을 해결하기 위하여 물건을 들어 올리는 작업자의 힘을 덜어주어야 하는 요구조건과 사람의 작업 모션을 고려한 퍼지제어기 설계 방식을 제안한다. 실험을 통해 제안된 시스템의 2차원 작업 모션의 성능을 검증한다.

본 논문은 중량물 리프팅을 위한 와이어 구동형 시스템을 대상으로, 작업자가 중량물을 이동하는 데 도움을 주는 의도(intention) 인터페이스와 컨트롤러를 제안한다. 핸들러는 작업자가 편안한 작업 자세를 유지할 수 있도록 설계되었다. 또한 인간 보조 시스템으로서, 작업자가 제어 루프에 포함되며, 퍼지 제어 시스템을 사용하여 인간의 제어 특성을 고려한다. 제안된 시스템의 효과와 성능은 실험을 통해 입증하였다.

전방위 주행과 관련하여, 기존의 단일 및 이중(2) 펜듈럼을 사용하는 구형 로봇은 펜듈럼 운동 범위가 제한되어 성능이 제한적이다. 특히, 이러한 로봇은 펜듈럼이 부착된 중심 수평 축에 평행한 방향으로는 정지 상태에서 움직일 수 없다. 따라서 단일 및 이중 펜듈럼 구동 구형 로봇의 제한된 구동 능력을 극복하기 위해 조이스틱으로 작동하는 곡선형 이중 펜듈럼 구동 메커니즘을 갖춘 수동형 구형 로봇인 KisBot II가 개발되었다. 그러나 본 논문에서는 DSP 기반 제어 시스템과 각각 구동 제어 및 데이터 통신을 위한 작업(Task) 기반 소프트웨어 아키텍처를 포함하는 KisBot II의 능동형 업그레이드 버전을 제시한다. 라그랑주 방정식 방법을 사용하여 이중 펜듈럼 구동에 대한 동적 모델을 도출하고, 이를 바탕으로 두 펜듈럼을 이용한 선형 구동을 위한 피드백 제어기를 구성한다. 여러 동작에 대한 실험을 통해 제안된 새로운 구형 로봇의 구동 효율이 검증되었다.

본 논문은 무선 구동(와이어 구동) 방식의 중량물 리프팅 시스템을 위한 의도 인터페이스와 컨트롤러를 제시하며, 이는 작업자가 중량물을 이동하도록 보조한다. 핸들러는 작업자가 편안한 작업 자세를 유지할 수 있도록 설계되었다. 또한 인간 보조 시스템으로서 작업자가 제어 루프에 참여하며, 인간의 제어 특성을 고려하기 위해 퍼지 제어 시스템을 사용한다. 제안된 시스템의 효율성과 성능은 실험을 통해 입증되었다.

본 논문은 중량물 인양을 위한 와이어 구동 시스템을 대상으로, 작업자가 무거운 물체를 이동하도록 돕는 의도(interaction) 인터페이스와 제어기를 제안한다. 핸들러는 작업자가 편안한 작업 자세를 유지할 수 있도록 설계되었다. 또한 인간 보조 시스템으로서 작업자는 제어 루프에 포함되며, 인간의 제어 특성을 고려하기 위해 퍼지 제어 시스템이 사용된다. 제안된 시스템의 효과성과 성능은 실험을 통해 입증된다.

진자의 운동 가능 범위가 제한되어 있기 때문에, 기존의 단일 진자 구동 구형 로봇은 구동 능력이 제한된다. 특히 정지 상태에서 진자가 부착된 중심 수평 축과 평행한 방향으로는 구동할 수 없다. 이러한 단일 진자 구동 구형 로봇의 제한된 구동 능력을 극복하기 위해, KisBot II라는 구형 로봇을 제안하며, 새로운 형태의 곡선형 이(二)진자 구동 메커니즘을 도입한다. 로봇의 교차(십자) 형상 프레임은 로봇의 중심에서 수평으로 배치된다. 프레임의 주축은 외부 쉘에 연결되고, 각 곡선형 진자는 각각 다른 축의 끝단에 연결된다. 주축과 진자들은 구의 내부에서 서로 간섭하지 않도록 직교하는 방향으로 360도 회전할 수 있으며, 또한 두 진자는 동일하게 또는 서로 독립적으로 회전할 수 있다. 이러한 구동 메커니즘으로 인해 KisBot II는 고속 조향, 이동 중 및 제자리에서의 선회 능력, 그리고 정지 상태에서 전진, 후진, 좌, 우를 포함한 네 방향의 다양한 운동 생성 능력을 가진다. 여러 가지 동작에 대한 실험은 제안된 구형 로봇의 구동 효율을 검증한다.