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[국내논문] 뱀형 로봇의 설계 및 주행 알고리즘
Design of Snake Robot and Snakelike Locomotion 원문보기

대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A, 2003 Nov. 21, 2003년, pp.7 - 10  

이덕재 (배재대학교 전자공학과) ,  이창훈 (배재대학교 전자공학과) ,  김용호 (배재대학교 전자공학과)

초록
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뱀형 로봇은 자유도보다 액추에이터의 수가 적은 논홀로믹 구속조건(nonholonomic constraint)을 가지며, 단순한 신체구조 이지만 초-여유자유도 구속조건(hyper-redundant constraint)을 이용해서 기밀한 운동과 다양한 기능을 만들어내는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 6개의 관절로 각 링크가 2차원 상에서 직렬로 연결된 뱀형 로봇의 기구설계 및 기구학과 동력학을 바탕으로 설계된 기구에 대해 해석하여 운동방정식을 유도하여 추진원리와 운동원리에 관하여 알아본다. 기본적인 운동 메커니즘을 해석하여 구현한 알고리즘을 제작한 로봇에 적용하여 추진 원리와 운동원리를 검증한다. 실험용 로봇은 링크 중앙에 법선 방향으로 마찰력이 발생할 수 있도록 수동바퀴를 가지고 있으며, PC와 RF(Radio Frequency)로 직렬통신을 하며 PC에서의 운동 명령의 조작에 의해 전진, 후진, 좌/우 방향으로 회전을 할 수 있도록 운동 알고리즘을 적용할 수 있도록 제작되었다. 특징으로는 일반적으로 토크를 입력으로 하지 않고 각도를 입력으로 하여 관절을 제어하고 있다는 점이 있으며, 운동방정식 또한 이에 대한 관계를 바탕으로 유도한 것이다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 최근 국내에서도 로봇에 다각적인 접근이 이루어지고 있으나 인공지능이나 인공 생명의 개념을 도입한 인간형 로봇 과다 개체 로봇(grcmpKobot)에 관한 연구가 일반적이 펴 생물체형 로봇에 관한 연구는 아직 미비한 상황이다. 따라서, 본 논문에서는 생물체형 로보 가운데 제어에역러 가지 어려움을 내포하고 있는 뱀형 로봇을 제작하어 구조젂인 특성과 기능을 도입하고 동적 기능에댸. 하여 살펴본다' 뱀형 로봇은 제작된 구조적 뜩징에따라 두 가지 형태로 구분된다' 차륜이 옆으로 미끄러지지 않는다븐 논흘로믹 구속조건을 사용하여 진행 의법선 방향의 마찰이 진행 방향의 마찰보다 크게 되어지 도록한 차륜 구속조건율 이용한 로봇[1, 2, 3, 4, 5] 과 법선 방향과 진행 방향에 점셩 마찰이나 동적 마찰이 다른 기구를 설계해서 위치결정 제어 시스템을 리아프노프 안정론에 근거한 퍼지 안정해석 방법을 이용한 로봇이 있다.
  • 또한 수동바퀴 자체가 회전축이 되므로 마찰력이 증가하여 바퀴가 미끄러지는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 구조적으로 간단하고 조정이 쉬운 후자의 형태를 설계 한다.
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