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NTIS 바로가기제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, v.21 no.4, 2015년, pp.336 - 341
황승익 (부산대학교 전자전기컴퓨터공학과) , 하휘명 (부산대학교 전자전기컴퓨터공학과) , 이장명 (부산대학교 전자전기컴퓨터공학과)
This paper proposes a balancing and driving control system for a Mecanum wheel ball robot which has a two axis structure and four motors. The inverted pendulum control method is adopted to maintain the balance of the ball robot while it is driving. For the balancing control, an anon-model-based cont...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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볼 로봇의 장점은 무엇이 있는가? | 공과 같은 모양의 로봇이나 볼을 이용하여 이동을 수행하는 로봇을 볼 로봇이라고 부른다[7]. 볼 로봇은 다른 이동 로봇에 비하여 땅과의 접점이 하나이기 때문에 공간의 제약성에 훨씬 자유로워 좁은 공간에서의 이동에 용이하다. 또한 2륜 4륜 기반의 이동로봇에 비해 방향전환에 편리하다. 볼 로봇은 물건을 이동시키는 운송수단, 병원의 환자를 위한 안내 로봇, 다양한 센서와의 결합을 통한 산업용 모바일 로봇 등 실생활과 산업 현장에서 응용적으로 사용될 수 있다[8]. | |
볼 로봇이란 무엇인가? | 공과 같은 모양의 로봇이나 볼을 이용하여 이동을 수행하는 로봇을 볼 로봇이라고 부른다[7]. 볼 로봇은 다른 이동 로봇에 비하여 땅과의 접점이 하나이기 때문에 공간의 제약성에 훨씬 자유로워 좁은 공간에서의 이동에 용이하다. | |
4륜 및 6륜 등의 무인 주행로봇이 갖는 한계점은 무엇이 있는가? | 이러한 무인 주행 시스템의 대부분은 4륜 및 6륜 더 나아가 2륜 기반으로 개발되었다. 이러한 로봇은 운영부분에 있어 에너지의 효율적 사용과 특수한 환경 요소인 좁은 공간에서의 이동 및 회전 등의 필요성을 만족하지 못하는 경우가 있다. 이 문제점을 극복하기 위하여 공을 이용한 볼 로봇의 균형제어 및 주행제어에 대해 국내외에 연구가 진행되고 있다[1-6]. |
R. Hollis, "Ballbots," Scientific American Magazine, pp. 72-77, Oct. 2006.
C.-C. Tsai, M.-H. Juang, C.-K. Chan, C.-W. Liao, and S.-J. Chan, "Self-balancing and position control using multi loop approach for ball robots," 2010 International Conference on System Science and Engineering (ICSSE 2010), Taiwan, Jul. 2010.
J. C. Lo and Y. H. Kuo, "Decoupled fuzzy sliding-mode control," IEEE Transactions on Fuzzy Systems, vol. 6, no. 3, pp. 426-435. Aug. 1998.
C. M. Lin and Y. J. Mon, "Decoupling control by hierarchical fuzzy sliding-mode controller," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 13, no. 4, pp. 593-598. Jul. 2005.
T. B. Lauwers, G. A. Kantor, and R. L. Hollis, "A dynamical stable single-wheeled mobile robot with inverse mouse-ball drive," Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 2884-2889, May 2006.
W. Wang, X. D. Liu, and J. Q. Yi, "Structure design of two types of sliding-mode controllers for a class of under-actuated mechanical systems," IET Proceeding of Control Theory and Applications, vol. 1, no. 1, pp. 163-172, Jan. 2007.
C.-H. Huang, W.-J. Wang, and C.-H. Chiu, "Design and implementation of fuzzy control on a two-wheel inverted pendulum," IEEE Trans. Ind. Informat., vol. 58, no. 7, pp. 337-345, Jul. 2011.
J.-H. Lee, "Re-analysis of lyapunov stability of PI(D) controllers for regulation of second order servo systems," 13th KACC, Oct. 1998.
K. J. Astrom and T. Hagglund, Automatic Tuning of PID Controllers. Instrument society of America, 1988.
Y. Yamamoto, "NXT ballbot model-based design-control of a self-balancing robot on a ball, built with LEGO Mindstorms NXT," Apr. 2009.
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U. Nagarajan, A. Mampetta, G. A. Kantor, and R. L. Hollis, "State transition, balancing, station keeping, and yaw control for a dynamically stable single spherical wheel mobile robot," Proc. IEEE Int. Conf. Robot. and Autom., pp. 998-1003, 2009.
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