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IMU를 이용한 2휠 벨런싱 로봇의 수평 주행에 관한 연구
A Study on the Horizontal Driving of 2 Wheel Balancing Robot Using a IMU 원문보기

한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권 1호, 2011 Jan. 20, 2011년, pp.279 - 280  

강진구 (극동정보대학 자동차튜닝과) ,  김재진 (극동정보대학 컴퓨터정보과)

초록
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2바퀴이상의 로봇은 중심점을 기준으로 안정화가 이루어진다. 그러나 2바퀴이하의 로봇으로 수직 자세를 유지하기 위해서는 로봇자체를 기울여 중심점을 이동하므로 수평을 유지할 수 있다. 그러나 이러한 중심점의 이동은 속도나 방향성분이 같이 출력되므로 정확한 센서의 계산이 요구되고 정밀한 제어를 필요로 한다. 또한 많은 구조물로 인해 장애물 인식 및 자율주행 알고리즘 등이 필요하며 장시간 정보획득과 무인기 연동을 위한 빠른 움직임을 가져야한다. 위의 2조건을 만족하기 위한 구성으로 최근들어 두 바퀴를 가지는 모바일 역진자 로봇에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이는 서비스 및 주행 로봇의 알고리즘이 휴머노이드에서 모바일 역진자 로봇으로 변화되었기 때문이다. 모바일 역진자 로봇은 휴머노이드에 비하여 사용되는 모터의 수가 적고 균형을 잡으려면 관절마다 값비싼 고성능 모터가 필요하며 이를 가동하려면 전력도 많이 소모되며 대용량 배터리를 장착할 수밖에 없게 된다. 반면 바퀴로 움직이는 로봇은 전력이 적게 들고 이동도 쉽다. 따라서 본 연구에서는 IMU를 이용한 간단하면서도 정확한 센서의 연산 방법과 이를 이용한 자세제어 방법을 연구한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 벨런싱 로봇이 수평으로 자세를 유지하고 주행을 위하여 어떤 자세를 가져야 하는지를 연구하였다. 로봇이 수평 유지를 위한 자세를 취하기 위하여 넘어지려는 방향으로 항상 구동되므로 공간이 바뀌는 경우 이동하는 시간에 다음 자세에 적합한 자세를 취하기 위하여 제어가 필수적이었다.
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