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문제 정의
- 전신 마비장애인이나 척수 손상 장애인의 경우는 휠체어를 스스로 조작 할 수 없다. 그래서 자율 주행이가능하고 장애물 회피가 가능한 퍼지 제어기를개발 하고자 한다.
- 사용자는 불편함을 느끼지 않도록 안전한 시스템을 만드는 것이 목적이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 안전성을 최대한 고려하여 자동주행을 위한 시스템 자율주행 알고리즘을 개발 하였으며, 순간 상황을 위해 퍼지 제어기를도입하여 순간 물체의 이동이나 장애물의 출현에도 자동으로 물체를 회피할 수 있도록 설계하였다. 또한 학습시스템을 통해 동일한 길에대한 학습을 통해 시작점의 위치, 효율적인 자율주행을 위한 경로 설정을 할 수 있도록 구현하였다' 아직 완전하게 시스템이 구현되지 않았고, 앞으로 초음파 센서나 레이저센서 등을 통해물체 감지를 좀 더 세분하게 현실성 있게 구성해야 하겠고 카메라 시스템을 도입해 센서 데이티를 이미지에 매칭시켜 3차원 형상 복원 시스템을 구축하여 더욱더 견고한 안전하고 스마트한 전동 휠체어를 구축해야 하겠다.
- 본 논문에서는 자율주행 전동 휠체어 시스템을 위해서 학습 능력을 가진 퍼지 제어 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 자율 주행 전동휠체어가 주행도중 장애물을 만나 이 물체의 형상을 인식하고 회피하는 알고리즘 이다.
- 본 논문에서는 제어기 설계를 위하여 자율 주행 전동 휠체어의 기구학적 모델을 설정한다. 그림 1은 최적 제어기 설계를 위한 자율 주행 전동 휠체어 기구학 모델을 나타내고 있다.
- 본 논문에서는 횔체어에 스텝 모터위에 거리측정 센서를 장착해 패닝 스캔을 하여 센서의 장착 수를 최소한으로 줄여 거리, 장애물의 위치 그리고 각종 데이터를 입력 받아 장애물의 유무를 판단하고 제어기에 의해 직접 훨체어의 운동 방향 및 속도를 제어하고 조작이 가능하도록 한다. 또한 실시간으로 변하는 주변 정보를 빠르게언식하고 유연하게 대처하도록 하기 위해 퍼지제어 기법을 개발하여 상황에 맞게 움직이는 장애물에 대해서서 모의실험올 통해 검증하고 더 나아가 주율 주행 휠체어 시스템을 실험을 통하여 검증하였다.
- y축 좌측 200cm , 600cm 부근에 가로 100cm 세로 30cm 직사각형 장애물을 설치하였고 y축 우측 400cm 부근에 같은 크기의 직사각형 장애물을 설치하였다. 주행 방향은 y축 0에서 650 좌표까지 도달하는 것으로 하고 최적의 경로 시작점 위치를 찾는 것을 목표로 한다. 이동할 휠체어 크기를 가로 50cm 세로 10&m로 정하여 실험을 하였다.
가설 설정
- 본 논문에서는 전동 횔체어 자율 주행을 위하여 8가지 가정을 설정한다.
- 훨체어속도는 일정하다고 가정하고 훨체어가 장애물을 50cm의 거리에서 감지한다. 감지된 장애물의 좌표점을 가지고 장애물을 피해 옆으로 이동할 때측면이 30cm를 유지하도록 이동한다.
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