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논문 상세정보

원격제어 이동로봇의 장애물 회피를 위한 퍼지 제어

Fuzzy Control for the Obstacle Avoidance of Remote Control Mobile Robot

초록

원격제어 이동로봇은 임의의 사용자가 조이스틱과 같은 장치를 이용하여 조작함으로서 사용자가 직접 나서지 않고 간접적으로 주어진 업무를 수행하는 로봇을 말한다. 이러한 원격제어 이동로봇은 기본적으로 사용자에게 보다 많은 정보를 제공하기 위하여 영상정보를 이용하며, 사용자는 로봇으로부터 전송되는 영상정보를 눈으로 보고 판단하여 로봇에게 명령을 전달하는 형태로 이루어져 있다. 이러한 원격제어 이동로봇의 단점은 통신시스템에서 발생하는 통신지연과 영상정보에서 발생하는 사각지대로 인하여 사용자가 보지 못하는 장애물과의 충돌 가능성이 존재한다는 것이다. 본 논문에서는 위와 같은 문제를 해결하고자 원격제어 이동로봇에 퍼지 제어를 적용하여 사용자의 명령에 추종하면서 실시간으로 장애물 회피가 가능한 시스템을 제안하고자 한다. 여기서 제안한 퍼지 제어기의 성능 평가 및 적용 가능성을 확인하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여, 장애물 회피와 경로 추종, 추종 경로위에 장애물이 존재할 때 이동로봇의 장애물 회피에 관한 모의실험을 통하여 퍼지 제어기의 적용 가능성을 보였으며, 실험을 통하여 검증하였다.

Abstract

The remote control mobile robot is the robot accomplishing a task according to the orders giving by a user through departed communication system using a joystick. Basically, to supply a lot of information, as this type of robot uses visual information, the user can check the transmitted information by eyes and give orders to the robot. But the weak point of this type of robot is that it has a possibility to come into a collision with an obstacle not be seen to the user because of the communication delay occurring in a communication system and dead zone happening in visual information. To solve the problem, in this paper, we try to suggest a system applying a fuzzy control system to the robot to avoid collision with an obstacle by an immediate order of the user. The fuzzy control system has better performance than any other existing control methods in the change of noise and parameter. And it is more efficient than any other since it solves easy the complexity of the system analysis occurring because of the nonlinear feature of the mobile robot system. In this paper, we made experiments how the mobile robot controlled by the fuzzy control system avoids an obstacle, tracks the path and avoids the obstacle in the path, to prove the performance and to check the evaluation and the application possibility of the fuzzy control system.

저자의 다른 논문

참고문헌 (15)

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  2. L. A. Zadeh, "Fuzzy Sets", Information & Control, Vol 8, 338-353, 1965. 
  3. S. M. Smith and D. J. Comer, "Automated Calibration of a Fuzzy Logic Controller Using a Cell State Space Algorithm", IEEE Control System, pp. 18-28, 1991. 
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  7. 정태영, 장애물 회피를 위한 자율이동로봇의 퍼지 제어, 목원대학교 대학원, 공학석사 학위 논문, 2005. 
  8. A. Albagul, "Dynamic Modelling and Control of a Wheeled Mobile Robot", PhD thesis, University of Newcastle Upon Tyne, 2000. 
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  15. 이상봉, 원격제어 이동로봇을 위한 자율주행시스템 개발, 서울산업대학교 산업대학원, 공학석사 학위논문, 2003. 

이 논문을 인용한 문헌 (4)

  1. Noh, Kyung-Wook ; Lee, Dong-Hyuk ; Han, Jong-Ho ; Park, Sookhee ; Lee, Jangmyung 2013. "Haptic Joystick Implementation using Vibration Pattern Algorithm" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, 19(7): 605~613 
  2. Kim, Min J. ; Bae, Seol B. ; Shin, Dong H. ; Joo, Moon G. 2014. "A Control System for Synchronizing Attitude between an Android Smartphone and a Mobile Robot" 대한임베디드공학회논문지 = IEMEK Journal of embedded systems and applications, 9(5): 277~283 
  3. Lee, Dong-Hyuk ; Noh, Kyung-Wook ; Kang, Sun Kyun ; Han, Jong Ho ; Lee, Jang-Myung 2014. "Obstacle Information Transfer and Control Method using Haptic Device consist of Vibration Motors" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, 20(10): 1036~1043 
  4. Lee, Dong-Hyuk ; Noh, Kyung-Wook ; Kang, Sun Kyun ; Kim, Hyun Woo ; Lee, Jang-Myung 2014. "Tactile Navigation System using a Haptic Device" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, 20(8): 807~814 

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