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임베디드 기반 NXT 로봇 제어프로그램 개발
The Design and Implementation of Embedded Based Control Program for NXT Robot 원문보기

한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회, 2012 Nov. 22, 2012년, pp.11 - 14  

우영제 (대전보건대학교 컴퓨터정보통신과) ,  김유리 (대전보건대학교 컴퓨터정보통신과) ,  유우종 (대전보건대학교 컴퓨터정보통신과)

초록
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본 논문에서는 임베디드 시스템 기반 NXT 로봇을 제어하여 길찾기, 미로찾기, 장애물오르기 등의 주행을 수행하는 프로그램을 개발하는 것이다. 미로 찾기는 RBG 센서를 통해 트랙의 색을 구분하여 정해진 색을 따라 주행하는 하는 것이며, 장애물 미로구간에서는 NXT 로봇 자신이 장애물을 넘지 못한다는 것을 인식하여 미로를 찾아 빠져나가도록 초음파 센서를 이용한다. 초음파 센서로 자신이 통과할 수 있는 진입로로 판단되면 주행을 계속하며, 그렇지 않은 경우에는 좌우회전을 통해 미로구간을 통과한다. 마지막 계단식 장애물 구간에서는 접촉센서와 초음파 센서를 통해서 물체의 높이를 가늠하여, 접촉센서 값과 초음파 센서 값을 통해 프로그램은 통과 여부와 계단높이를 판단한다. 실험결과 로봇은 제어프로그램 시나리오에 따라 적절하게 수행함을 확인할 수 있었으며, 이와 같은 로봇 제어를 확대하면 사람을 대신하는 재난구조 활동, 전쟁시 지뢰탐지 및 적 정찰활동, 지하공동구 및 지하매설물 안전 점검활동 등을 수행하는 업무로 적용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 사용한 로봇은 I-Brick이라는 마이크로프로세서를 통해 프로그램을 구동되며, 저 전력으로 I-Brick과 그와 연결된 센서와 서브 모터 등을 구동하고 제어하도록 설계하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구를 통해 NXT 로봇을 주어진 시나리오에 따라 동작하도록 제어하는 프로그램을 개발하였다. 센서와 모터 I-Brick을 적절히 제어하는 알고리즘을 설계 및 구현함으로써 원하는 결과를 도출할 수 있었으며, 임베디드 시스템 기반 로봇제어의 기초 활용기술을 습득하였다.
  • 본 연구에서는 NXT 로봇의 움직임을 제어하기 위해 가상의 시나리오를 구성하고, 시나리오에 따라 동작하는 로봇의 최적화된 제어프로그램을 구현하였다. 실험 대상이 된 시나리오는 길 찾기, 미로 찾기, 그리고 장애물(계단) 오르고 내려오기 등이며, 로봇은 시나리오 조건을 상황에 맞게 판단하여 이에 따른 적절한 행동을 한다.
  • 0포트가 마련되어 있다. 이러한 부품으로 구성된 NXT 컨트롤러를 이용하여 로봇을 제작한 후 이를 제어하는 프로그램을 개발함으로써, 임베디드 시스템을 이해하고 인간을 대신하는 미래 로봇산업의 기초기술을 다지는 것이 본 연구의 핵심이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
I-Brick에는 어떤 마이크로프로세서가 내장되어 있는가? ① NXT I-Brick : NXT I-Brick(Intelligent Brick)은 사용자가 작성한 프로그램을 저장하고 센서 및 전동기를 동작시키는 소형컴퓨터이다. I-Brick에는 32bit ARM7 마이크로프로세서와 8비트 AVR 마이크로프로세서가 내장되어 있다. ARM7 프로세서 내부에는 256KB 플래시메모리와 64KB RAM이 내장되어 있으며, 기본 디지털 입출력을 수행하고 인터럽트를 처리하며 디스플레이와 블루투스통신 등을 담당한다.
NXT I-Brick이란 무엇인가? ① NXT I-Brick : NXT I-Brick(Intelligent Brick)은 사용자가 작성한 프로그램을 저장하고 센서 및 전동기를 동작시키는 소형컴퓨터이다. I-Brick에는 32bit ARM7 마이크로프로세서와 8비트 AVR 마이크로프로세서가 내장되어 있다.
NXT에 제공되는 개발언어는 무엇인가? NXT는 제어와 연산이 가능한 프로세서가 내장되어있어 사용자가 제어프로그램을 통해 컨트롤러와 모터, 그리고 각종 센서 등을 제어할 수 있다. 일반적으로 C, C++, JAVA등과 같은 프로그램 개발언어가 제공되는데, 본 연구에서는 NXC(Not eXaxtly C) 언어를 사용하였다. 이 언어는 NXT에서 사용하기 위해 개발된 언어로, ANSI-C를 기반으로 개발되었으며 C언어와 유사한 구조를 가지고 있다.
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