Since the world has changed to a society of 21st century high-tech industries, the modern people have become reluctant to work in a difficult and dirty environment. Therefore, unmanned technologies through robots are being demanded. Now days, effects such as voice, control, obstacle avoidance are be...
Since the world has changed to a society of 21st century high-tech industries, the modern people have become reluctant to work in a difficult and dirty environment. Therefore, unmanned technologies through robots are being demanded. Now days, effects such as voice, control, obstacle avoidance are being suggested, and especially, voice recognition technique that enables convenient interaction between human and machines is very important. In this study, in order to conduct study on the stable motion control of the robot system that has mobile-manipulator structure and is voice command-based, kinetic interpretation and dynamic modeling of two-armed manipulator and three-wheel mobile robot were conducted. In addition, autonomous driving of three-wheel mobile robot and motion control system of two-armed manipulator were designed, and combined robot control through voice command was conducted. For the performance experiment method, driving control and simulation mock experiment of manipulator that has two-armed structure was conducted, and for experiment of combined robot motion control which is voice command-based, through driving control, motion control of two-armed manipulator, and combined control based on voice command, experiment on stable motion control of voice command-based robot system that has mobile-manipulator structure was verified.
Since the world has changed to a society of 21st century high-tech industries, the modern people have become reluctant to work in a difficult and dirty environment. Therefore, unmanned technologies through robots are being demanded. Now days, effects such as voice, control, obstacle avoidance are being suggested, and especially, voice recognition technique that enables convenient interaction between human and machines is very important. In this study, in order to conduct study on the stable motion control of the robot system that has mobile-manipulator structure and is voice command-based, kinetic interpretation and dynamic modeling of two-armed manipulator and three-wheel mobile robot were conducted. In addition, autonomous driving of three-wheel mobile robot and motion control system of two-armed manipulator were designed, and combined robot control through voice command was conducted. For the performance experiment method, driving control and simulation mock experiment of manipulator that has two-armed structure was conducted, and for experiment of combined robot motion control which is voice command-based, through driving control, motion control of two-armed manipulator, and combined control based on voice command, experiment on stable motion control of voice command-based robot system that has mobile-manipulator structure was verified.
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문제 정의
본 연구에서는 음성명령기반 모바일-매니퓰레이터 구조 로봇시스템의 안정한 모션제어에 관한 연구를 수행하기 위하여 3휠 구동 모바일로봇 및 양팔구조 매니퓰레이터에 대한 기구학적 해석 및 동적모델링을 하였다, 또한 3휠 모바일로봇의 자율주행 및 양팔구조 매니퓰레이터의 모션 제어시스템을 설계하고, 음성명령에 의한 로봇통합제어를 하였다.
본 연구에서는 음성명령기반 모바일-매니퓰레이터 구조 로봇시스템의 안정한 모션제어에 관한연구를 수행하였다. 3휠구동 모바일로봇의 동적모델링과 양팔구조 매니퓰레이터의 기구학적 해석 및 동적모델링을 하였다.
본 절에서는 OMR(Omnidirectional Mobile Robot)의 동적모델링을 제시한다. 식 (2.
제안 방법
본 연구에서는 음성명령기반 모바일-매니퓰레이터 구조 로봇시스템의 안정한 모션제어에 관한연구를 수행하였다. 3휠구동 모바일로봇의 동적모델링과 양팔구조 매니퓰레이터의 기구학적 해석 및 동적모델링을 하였다. 주행제어 시뮬레이션 한 결과 속도궤적추적 성능실험에서 최대 오버슈트량은 0.
이 부분이 음성인식의 성능에 큰 영향을 미치는 부분이라 할 수 있다. 검출한 이후에는 그 음성의 특징을 추출하고 추출된 특징을 이용해서 음성인식을 수행한다. 그 다음 인식한 명령어를 OMR(Omnidirectional Mobile Robot)에 전달하여 로봇을 제어한다.
경로추적 문제는 시스템에 대한 동특성을 알지 못하기 때문에, 그것을 해결하기 위한 방법으로 식 (2.27)와 같이 궤환을 갖는 2차 반복 학습제어 알고리즘을 제안한다.
본 논문에서는 제어원리 및 기본구조가 2개의 퍼지제어기로 구성되었고, 여기서 고려된 제어시스템은 다입력 다출력으로, 입력으로써 δV, δθ, #, # 와 추론 출력으로써 Γr, Γl을 갖는다.
본절에서는 OMR(Omnidirectional Mobile Robot) 즉, 전방향 주행형 로봇의 기하학적 구성을 제시한다. 전방향 주행형 로봇은 3개의 휠이 각각 120º로 구성되었고, 각 휠의 위치 벡터는 Ac1, Ac2, Ac3으로 나타내었다.
성능실험방법은 주행제어 및 양팔구조 매니퓰레이터의 시뮬레이션 모의실험을 수행하였고, 음성명령기반 로봇모션 통합제어 실험은 주행제어 및 양팔구조 매니퓰레이터의 모션제어와 음성명령기반 통합제어를 통하여 음성명령기반 모바일 매니퓰레이터 구조 로봇시스템의 안정한 모션제어에 대한 실험을 검증하였다.
대상 데이터
음성인식실험의 인식률 테스트를 위하여 학생 2명을 대상으로 Table 3.11에서 제시한 10개의 명령어를 각각 30번씩 발성하여 실험 결과를 분석 평가하였다.
성능/효과
4초를 나타내었다. 또한, 양팔구조 매니퓰레이터의 모션제어실험은 모의실험결과 반복 횟수가 증가함에 따라 조인트 위치와 속도 오차는 0으로 수렴하는 것을 알 수가 있었고, 파라미터 추정 오차 또한 반복 횟수가 증가함에 따라 0으로 수렴하는 것을 알 수 있었다. 음성명령기반 로봇모션 통합제어 성능실험의 실험결과는 평균 약 90%의 비교적 높은 음성인식 결과가 나왔다.
또한, 양팔구조 매니퓰레이터의 모션제어실험은 모의실험결과 반복 횟수가 증가함에 따라 조인트 위치와 속도 오차는 0으로 수렴하는 것을 알 수가 있었고, 파라미터 추정 오차 또한 반복 횟수가 증가함에 따라 0으로 수렴하는 것을 알 수 있었다. 음성명령기반 로봇모션 통합제어 성능실험의 실험결과는 평균 약 90%의 비교적 높은 음성인식 결과가 나왔다.
음성명령기반 로봇모션 통합제어 음성인식 결과는 평균적으로 90%의 높은 음성결과를 나타내고 있다. 하지만 실험결과 시 실험실에서 주변 노이즈가 없는 상황에서 실험을 진행하였기 때문에 노이즈 있을 시 향후 연구가 필요 할 것으로 생각된다.
3휠구동 모바일로봇의 동적모델링과 양팔구조 매니퓰레이터의 기구학적 해석 및 동적모델링을 하였다. 주행제어 시뮬레이션 한 결과 속도궤적추적 성능실험에서 최대 오버슈트량은 0.38(m/s)를 나타내었고 정착시간은 약 0.3초를 나타내었다. 또한 방향각궤적추적 성능 실험에서 최대 오버슈트량은 0.
후속연구
음성명령기반 로봇모션 통합제어 음성인식 결과는 평균적으로 90%의 높은 음성결과를 나타내고 있다. 하지만 실험결과 시 실험실에서 주변 노이즈가 없는 상황에서 실험을 진행하였기 때문에 노이즈 있을 시 향후 연구가 필요 할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
순기구학이란?
순기구학이란 로봇의 팔이 임의의 모션상태에 있을 때, 로폿 팔 엔드이펙터에 해당하는 손의 좌표값을 구하는 것으로, 일반적으로 동차행렬들의 곱을 이용하여 구할 수 있다.
모바일로봇 및 양팔구조 매니퓰레이터과 같은 로봇시스템에 대한 연구가 활발해진 사회적 배경은?
21C 첨단산업사회로 변화하면서 현대 사람들은 어렵고, 힘들고, 더러운 환경에서의 근무를 꺼려하는 현상이 일어나고 있다.
OMR이란 무엇인가?
본절에서는 OMR(Omnidirectional Mobile Robot) 즉, 전방향 주행형 로봇의 기하학적 구성을 제시한다. 전방향 주행형 로봇은 3개의 휠이 각각 120º로 구성되었고, 각 휠의 위치 벡터는 Ac1, Ac2, Ac3으로 나타내었다.
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