[논문]IoT 기반의 비전 및 원격제어 소형 이동 로봇 시스템

전윤채; 최혜리; 윤기철; 김광기

doi:10.9717/kmms.2020.24.2.267

IoT 기반의 비전 및 원격제어 소형 이동 로봇 시스템
Iot Based Vision and Remote Control a Compact Mobile Robot System 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.24 no.2, 2021년, pp.267 - 273

전윤채 (Dept. of Biomedical Eng., School of Health Science, Gachon University) , 최혜리 (Medical Devices R&D Center, Gachon University Gi Medical Center) , 윤기철 (Dept. of Biomedical Eng., College of Medicine, Gachon University) , 김광기 (Dept. of Biomedical Eng., Gil Medical Center, Gachon Advanced Institute for Health Science and Technology (GAIST))

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, the small-size mobile robots with remote-control are rapidly growth which market of mobile is increased in the world. Especially, the smart-phones are widely used for interface device in the small size of a mobile robot. The research goal is control system design which is applied to miniaturization of a mobile robot using smart-phone and it can be confirmed performance for designed system. Meanwhile, the fabrication of mini-mobile robot can also be remote-control operation through the WIFI performance of a smart-phone. The smart-phone is used to remote-control for robot operation which control data transmit to robot via the WIFI network. To drive the robot, we can observe by the smart-phone screen and it can easily adjust the robot drive condition and direction by smart-phone button. Consequentially, there was no malfunction and images were printed out well. However, in drive, because of blind spot, robot was bumped into obstacle. Therefore, the additional test is necessary to sensor for blind spot which sensor can be equipment to mobile robot. In addition, the experiment with robot object recognition is needed.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Block diagram of compact-size mobile robot with remote control using smart-phone.
그림 Fig. 2. Flow chart for process of a smart-phone based on small size of a mobile robot.
그림 Fig. 3. Schematic of motor drive (without GND, VM, and VCC)[15].
그림 Fig. 4. Block diagram for motor control.
그림 Fig. 5. Path loss graph over distance.
표 Table 1. Parameter of camera and WIFI performance[17].
표 Table 2. Path loss value over distance.
표 Table 3. Average loss per wall material[18].
그림 Fig. 6. Entire operation for proposed robot (camera streaming, LED ON/OFF and motor direction control).
그림 Fig. 7. Fabrication of the proposed robot; (a) front im-age and (b) profile image.
그림 Fig. 8. Smart-phone control for operation of compact mobile robot.
그림 Fig. 9. Example for path navigation of supposed small-sized mobile robot.
그림 Fig. 10. Photograph test results for filming in accord-ance with path navigation. (a) fossil exhibition, (b) farming exhibition, (c) flight exhibition, and (d) weapon exhibition.

AI 본문요약
AI-Helper

가설 설정

이동로봇의 활동 범위는 박물관의 실내 공간이며 데이터를 전파를 이용하여 전송할 때 실내공간은 전파를 방해하는 여러 장애 요소들이 존재한다고 가정할 수 있다. 장애물에 따라 데이터를 전달하는 전파의 손실이 따를 것으로 판단되며 장애물은 콘크리트 벽, 유리 벽, 파티션 등이 있을 것으로 예상된다.

제안 방법

6에 간략히 명시되고 있다. 첫 번째, 카메라 스트리밍을 위해 로봇과 스마트폰 서버가 와이파이 무선통신으로 연동되어 실시간 영상을 스마트폰에서 확인하도록 유도한다. 그 후,capture 버튼을 누를 경우 원하는 부분의 사진을 jpg형태로 SD카드에 저장할 수 있도록 제작한다.

성능/효과

결과로써, 와이파이 통신을 통하여 제어 명령이 이동 로봇에 전달된다. 주행 경로에 따라서 모든 버튼이 원활하게 동작하는 것을 확인하였고, 박물관 곳곳을 이동해본 결과 통신에 무리 없이 동작하였기에 위에서 구한 손실 전력은 무시될 수 있다고 판단된다.
또한, 소형 로봇의 장점을 극대화하기 위해 초소형 기반으로 설계하였고 그 결과로 9.8×8.1×8.8cm의 소형 이동 로봇을 완성하였다
마지막으로 LED버튼도 동작하여 측정한 빛의 발생 여부 결과도 우수한 것으로 파악되었다.
주행 경로에 따라서 모든 버튼이 원활하게 동작하는 것을 확인하였고, 박물관 곳곳을 이동해본 결과 통신에 무리 없이 동작하였기에 위에서 구한 손실 전력은 무시될 수 있다고 판단된다

후속연구

추후에는 가속도 센서와 초음파 센서, 자이로(gyro) 센서 등을 복합적으로 이용하여 조금 더 부드러운 움직임을 구현하고, 사각지대에서도 무리 없이 구동을 할 수 있도록 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 스마트폰 기반 제어와 더불어 객체를 인식하고 이 객체에 따라 카메라가 회전하는 것에 대한 연구가 거듭 필요할 것으로 분석된다. 이를 위해 딥러닝(deep-learning)알고리즘(algorithm)을 이용한 방법이 고려되어야 할 것으로 판단된다.
향후 인공지능적인 요소들을 포함하고 많은 데이터 값을 대입해주면, 스스로 주변을 인식하여 장애물을 피하고, 원하는 객체를 찾아 필요한 행동을 취할 것으로 기대된다. 이는 IT 및 인공지능 세대에 맞추어 인간과 로봇의 상호작용을 위한 필수적 기능으로 예상되며 이를 사업화하기 위한 개발이 이루어지기 위한 대안이 필요할 것으로 사료된다.
스마트폰 기반 제어와 더불어 객체를 인식하고 이 객체에 따라 카메라가 회전하는 것에 대한 연구가 거듭 필요할 것으로 분석된다. 이를 위해 딥러닝(deep-learning)알고리즘(algorithm)을 이용한 방법이 고려되어야 할 것으로 판단된다. 향후 인공지능적인 요소들을 포함하고 많은 데이터 값을 대입해주면, 스스로 주변을 인식하여 장애물을 피하고, 원하는 객체를 찾아 필요한 행동을 취할 것으로 기대된다.
추후에는 가속도 센서와 초음파 센서, 자이로(gyro) 센서 등을 복합적으로 이용하여 조금 더 부드러운 움직임을 구현하고, 사각지대에서도 무리 없이 구동을 할 수 있도록 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 스마트폰 기반 제어와 더불어 객체를 인식하고 이 객체에 따라 카메라가 회전하는 것에 대한 연구가 거듭 필요할 것으로 분석된다.
이를 위해 딥러닝(deep-learning)알고리즘(algorithm)을 이용한 방법이 고려되어야 할 것으로 판단된다. 향후 인공지능적인 요소들을 포함하고 많은 데이터 값을 대입해주면, 스스로 주변을 인식하여 장애물을 피하고, 원하는 객체를 찾아 필요한 행동을 취할 것으로 기대된다. 이는 IT 및 인공지능 세대에 맞추어 인간과 로봇의 상호작용을 위한 필수적 기능으로 예상되며 이를 사업화하기 위한 개발이 이루어지기 위한 대안이 필요할 것으로 사료된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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