초록 ▼

용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

본 논문에서는 자코비안 기반의 수치해석방법(Numerical Method)과 개선된 포텐셜 필드 기법을 융합하여 고자유도로봇(7DOF)의 실시간 역기구학 해석 및 경로설계 기법을 제안하고, 장애물이 존재할 경우의 실시간 자동 회피 경로생성 기법을 제안한다. 직교좌표공간에서 움직이는 고자유도 로봇의 엔드 이펙터가 원하는 위치(x, y, z좌표)와 자세(롤, ...

본 논문에서는 자코비안 기반의 수치해석방법(Numerical Method)과 개선된 포텐셜 필드 기법을 융합하여 고자유도로봇(7DOF)의 실시간 역기구학 해석 및 경로설계 기법을 제안하고, 장애물이 존재할 경우의 실시간 자동 회피 경로생성 기법을 제안한다. 직교좌표공간에서 움직이는 고자유도 로봇의 엔드 이펙터가 원하는 위치(x, y, z좌표)와 자세(롤, 피치, 요 회전방향)를 가지기 위해서는 로봇의 회전공간(Configuration space)에서 움직이는 로봇 각각의 관절에 대한 각도를 계산해야 한다. 로봇의 회전각을 알고 있을 때, 로봇 끝점인 엔드 이펙터를 얻기 위한 순기구학(Forward Kinematics)과, 로봇의 직교좌표 공간에서의 엔드 이펙터를 알고 있을 때 로봇의 회전 각도를 얻기 위한 역기구학(Inverse Kinematics)을 계산한다. 역기구학의 해석을 위하여 해석적 방법(Analytical method)인 기하학적(Geometric)방법, 대수학적(Algebraic)방법과 수치 해석적 방법이 있다. 본 논문에서는 산업현장의 다양한 로봇해석의 범용성을 고려하여 로봇 모델이 변할지라도 같은 접근 방법으로 해석할 수 있는 수치적 방법을 사용한다. 수치적 방법은 로봇의 형상에 무관하고, 고자유도 시스템에서 항상 해석이 가능한 반면 계산시간이 요구된다. 이러한 계산시간은 로봇의 실시간성을 보장할 수 없기에 경로생성 하는데 어려움이 있다. 알려지지 않은 환경에서 장애물을 회피할 수 있는 경로를 실시간으로 생성할 수 있도록 Advanced 포텐셜 필드의 개념을 제시한다. 장애물의 척력(Repulsive),과 목표지점의 인력(Attractive)힘과 강체의 형상과 질절의 관계, 힘과 토크, Mid Point, Local Mininum판단 및 회피, 상황에 따른 장애물 판별행렬, 3개의 경계선 개념을 제시하였고, 궤적계획을 통해 연속성이 있는 속도, 가속도를 얻는 방법을 고찰한다. 그리고 시뮬레이션 및 7DOF로봇 실험을 통해서 그 타당성을 검증하고자 한다.

주제어