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랜드마크 기반의 전방향 청소로봇 설계 및 제어
Design and Control of an Omni-directional Cleaning Robot Based on Landmarks 원문보기

한국지능시스템학회 논문지 = Journal of Korean institute of intelligent systems, v.23 no.2, 2013년, pp.100 - 106  

김동원 (충남대학교 메카트로닉스공학과) ,  유이고르 (충남대학교 메카트로닉스공학과) ,  강은석 (충남대학교 메카트로닉스공학과) ,  정슬 (충남대학교 메카트로닉스공학과)

초록
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본 논문에서는 3개의 바퀴를 취하는 삼각형 구조의 전방향 청소로봇의 설계와 제어에 대해 소개한다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안하는 방법의 동작을 검증한다. 전방향 구조는 어느 방향으로 움직일 수 있다. 천장의 마커를 사용하는 StaGazer 센서를 사용하여 로봇의 위치와 헤딩각을 알아냈다. 추가로 초음파 센서를 부착하여 장애물을 검출할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 시스템의 성능을 평가하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents design and control of an 'Omni-directional Cleaning Robot (OdCR)' which employs omni-wheels at three edges of its triangular configuration. Those omni-wheels enable the OdCR to move in any directions so that lateral movement is possible. For OdCR to be localized, a StarGazer sens...

주제어

#전방향 청소 로봇   #자기위치인식   #장애물 회피  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이렇듯 대부분의 전방향 이동로봇에 대한 연구는 경로 추종 제어에 국한된 것이 사실이다. 본 논문에서는 전방향 이동로봇을 기반으로 청소로봇을 설계하고 제작하여 제어한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가정용 서비스 로봇의 필요성이 증대되고 있는 이유는 무엇인가? 인간의 삶의 수준이 높아지면서 인간의 일을 대신 처리할 수 있는 로봇에 대한 필요성이 높아지고 있다. 최근에는 자동화의 욕구가 증대되고 있고 사람의 손으로 직접 하지 않고 로봇이 대신해주는 작업들이 증가하고 있다. 이에 따라 인간의 삶에 가장 근접한 가정용 서비스 로봇의 필요성이 증대되고 있다.
청소 로봇의 특징은 무엇인가? 이러한 청소 로봇의 특징은 인간의 개입이 없이 스스로 영역을 인식하여 모든 곳을 주행하고 장애물을 회피하며 청소하는 특징을 가지고 있다. 청소로봇의 가장 핵심적인 기능은 청소기능, 자율주행과 장애물 회피기능이다.
청소로봇의 핵심적인 기능은 무엇인가? 이러한 청소 로봇의 특징은 인간의 개입이 없이 스스로 영역을 인식하여 모든 곳을 주행하고 장애물을 회피하며 청소하는 특징을 가지고 있다. 청소로봇의 가장 핵심적인 기능은 청소기능, 자율주행과 장애물 회피기능이다.
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참고문헌 (12)

  1. K. Watanabe, "Control of an omnidirectional mobile robot", Second International Conference on Knowledge-Based Intelligent Electronic Systems, pp. 51-60, 1998. 

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  3. J. H. Wu, R. L. Williams II, and J. Lew, "Velocity and Acceleration Cones for Kinematic and Dynamic Constraints on Omni-Directional Mobile Robots", Transactions of the ASME, Vol.128, pp. 788-799, 2006 

  4. D. Stonier, S. H. Cho, S. L. Choi, N. S. Kuppuswamy, and J. H. Kim, "Nonlinear slip dynamics for an omniwheel mobile robot platform", IEEE Conf. on Robotics and Automation, pp. 2367-2372, 2007. 

  5. D. H. Kim, "Integrated Path Planning and Collision Avoidance for an Omni-directional Mobile Robot", INTERNATIONAL JOURNAL of FUZZY LOGIC and INTELLIGENT SYSTEMS, vol. 10, no.3 , 2010.9, pp 210-217 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. D. S. Kim, H. C. Lee, and W. H. Kwon, "Geometric Kinematics Modeling of Omni-directional Autonomous Mobile Robot and Its Applications", IEEE International Conference on Robotics & Automation, pp. 2033-2038, 2000 

  7. K. B. Kim and B. K. Kim, "Minimum time trajectory for three-wheeled omnidirectional mobile robot following a bounded curvature path with a referenced heading profile", IEEE Trans. on Robotics, vol. 27, no.4, pp.800-808, 2011. 

    상세보기 crossref

  8. Y. Liu, J. J. Zhu, R. L. Williams, and J. H. Wu, "Omni-directional mobile robot controller based on trajectory linearization", Robotics and Autonomous Systems, vol. 56, pp.461-479, 2008. 

    상세보기 crossref

  9. H. C. Huang and C. C. Tsai, "Adaptive trajectory tracking and stabilization for omnidirectional mobile robot with dynamic effects and uncertainties", The 17th World Congress of IFAC, pp. 5383-5388, 2008. 

  10. B. A. Huacan, A. P. Quispe, P. C. Perez, S. L. Alvarado, and C. I. Valer, "Omnidirectional mobile robot with avoid of obstacles in real time", International Symposium on Multibody Systems and Mechatronics, 2005. 

  11. Y. C. Lee, D. V. Lee, J. H. Chung, and S. Velinsky, "Control of redundant, reconfigurable ball wheel drive mechanism for an omnidirectional mobile platform", Robotica, vol. 25, pp. 385-395, 2007. 

    상세보기 crossref

  12. M. Udengaard and K. Lagnemma, "Analysis, design, and control of an omnidirectional mobile robot in rough terrain", ASME Journal of Mechanical Design, vol. 131, 2009. 

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