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문제 정의
- 특히 힘제어의 경우 대상 체로부터의 힘에 로봇이 미끄러지는 경향이 있어 이러한 특성을 잘 나타내기 위해서는 슬립 각을 고려하는 것이 좋다. 본 논문에서는 앞바퀴에 의해 조향 되는 이동로봇을 고려하여 시뮬레이션을 통해 제안하는 힘 제어 알고리즘의 타당성을 검증하고자 한다.
- 대상 간의 동적인 관계를 고려하여 적용하는 힘을 제어하는 기술이다. 본 논문에서는 이 알고리즘을 이동 로봇에 적용하여 접촉 힘을 제어하고자 한다. 예를 들어 로봇이 벽에 일정한 힘을 주고 움직이는 경우를 살펴보자.
- 본 논문에서는 이동로봇이 대상 체로부터 일정한 힘을 유지하며 움직이도록 하기 위해 횡 방향으로의 힘을 제어하고자 한다. 종방향으로는 일정한 속도로 움직인다고 가정하고 횡 방향의 힘을 임피던스 힘 제어 방식을 사용하여 제어하고자 한다.
- 임피던스 방식은 로봇과 대상체간의 동적인 관계를 고려하여 힘을 제어하는 방식이고 하이브리드 방식은 직접 힘의 오차를 제어하는 방식이다. 본 논문에서는 임피던스 힘제어 방식을 이동로봇의 장애물 작업에 사용하고자 한다. 이동로봇의 힘제어 적용은 그 사례가 드물고 이에 대한 연구가 많이 되어있지 않은 분야이다.
- 본 논문의 결과는 이동 로봇과 휴먼과의 협조 작업, 이동로봇과 이동 로봇과의 협조 작업 등으로 연장될 수 있으며, 이는 앞으로의 연구 방향이다.
- 예를 들어 로봇이 벽에 일정한 힘을 주고 움직이는 경우를 살펴보자. 슬립 각도를 고려하여 로봇의 동적인 움직임을 고려하여 횡 방향의 움직임을 제어하고자 한다. 이 경우에 힘 제어 알고리즘을 적용하면 동적인 응답을 얻을 수 있고 외란에 강건하게 된다.
가설 설정
- 5m 에 위치하고 있다. 잘못 측정된 벽은 4.52m에 위치하고 있다고 가정하며, 로봇은 벽에 일정한 힘을 가한 채로 추종하도록 한다. 이때 종방향의 속도는 0.
- 한다. 종방향으로는 일정한 속도로 움직인다고 가정하고 횡 방향의 힘을 임피던스 힘 제어 방식을 사용하여 제어하고자 한다. 임피던스 힘 제어의 이점은 로봇과 대 상체 간의 역학적인 임피던스 관계를 고려하므로 동적인 움직임을 잘 표현할 수 있는 것이다.
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