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문제 정의
- 이와 같은 단순한 무한궤도 형태의 독립 주행 방식을 사용할 때 발생할 수 있는 문제점들을 보완하기 위하여 본 연구에서는 로봇의 각 모듈들 사이에 2자유도의 관절 및 무한궤도 형태의 구동 부를 혼합 적용함으로써 수직 장애물 등판, 자갈, 풀숲 등의 굴곡 면 주행 등이 가능하도록 하였다. 이와 같은 로봇의 기능은 로봇의 주행 중 로봇과 지면의 접촉면을 변화 시켜 보다 안정적이며 효율적인 주행이 가능하도록 할 것이다.
- 직접 로봇의 상태를 확인하는 것이 불가능하다. 본 연구에서는 조작자가 로봇을 직접 보지 않더라도 로봇을 제어하기 쉽도록 원격지 프로그램을 개발하였다. 조작자는 원격지프로그램을 이용하여 로봇의 각 관절에 대한 위치 명령 캐터필러 모듈에 주행속도 명령을 전송할 수 있으며 로봇 측으로부터는 로봇의 작업공간 주변 영상 및 각 관절의 위치 및 모터 상태정보 등을 수신하여 로봇의 원격제어에 활용할 수 있다.
- 시뮬레이션에는 수식 (17), (18), (19) 를이용하였으며 시뮬레이션을 검증하기 위해 실제 로봇을 시뮬레이션 조건을 표 3과 같이 입력하고 로봇이 구동하는 모습을 공중에서 촬영하였다. 본 실험의 목적은 첫째 시스템의 모델링의 결과와 실제 실험결과가 얼마나 일치 흐}는지 확인하기 위함이고 둘째 직진과 커브 주행의 모델링결과 보다 rolling모션의 모델링 결과를 경로 계획에 추가함으로써 더 효과적인 경로 계획이 가능함을 보이는 것이다.
- 본 논문은 협소공간 및 비정형적인 지형을 주행하기 알맞은 형태인 omni-tread 형태의 뱀 로봇을 제작하였으며 제작한 로봇에 대한 수학적 모델링을 하였고 실제 모델링 결과로 simulator를 제작하고 실제 실험결과와 비교하여 제안된 모델링이 옳음을 확인하였다. 위와 같이 4면에 caterpiller가 부착되어있고 각 관절이 2자유도를 가진 joint로 연결이 되어 있는 구조를 가진 로봇은 좁은 장소에서도 자유롭게 움직일 수 있어서 배관 내부를 검사하기 용이 하며 자기 몸보다 큰 장애물들을 2자유도 관절을 이용해 극복 할 수 있어서 로봇이 주로 활동해야 할 장소가 협소하고 장애물이 많은 지역, 예를 들어 재난 구조용 로봇 이나 배관탐사용 로봇으로 활용이 가능하다.
- 이 관절을 이용하여 로봇의 크기보다 비교적 큰 장애물을 극복할 수 있고 각 모듈의 4면에는 움직일 수 있는 트랙이 부착되어 뱀 로봇이 경사진 지형에서 굴러도 자유로이 주행이 가능하다. 또한 로봇의 작업공간의 영상을 무선으로 전송하여 원격지에서의 주변 상황을 및 로봇의 상태를 모니터링이 가능하도록 하였다.
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