초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 군집 이동-머니퓰레이터 로봇의 자율주행 및 작업공정을 위한 위치 인식 기술을 적용하여 주어진 작업에 대해 네트워크 기반 최적 대형 알고리즘을 구현한다. 그리고 Lidar 기반 2D 영상처리를 통한 거리/각도/형상/패턴 인식기법을 개발하고 물체의 형태 및 무게에 따른 머니퓰레이터의 힘과 운동범위가 사전에 규정된 한도 내에만 작동하도록 동시에 구속함으로써 효율적이고 안전한 작업 보장을 가지는 선도-추종 군집이동-머니퓰레이터 로봇의 네트워크 기반 협조 제어를 제안한다.

□ 연구 목표대비 연구결

□ 연구개요
본 연구에서는 군집 이동-머니퓰레이터 로봇의 자율주행 및 작업공정을 위한 위치 인식 기술을 적용하여 주어진 작업에 대해 네트워크 기반 최적 대형 알고리즘을 구현한다. 그리고 Lidar 기반 2D 영상처리를 통한 거리/각도/형상/패턴 인식기법을 개발하고 물체의 형태 및 무게에 따른 머니퓰레이터의 힘과 운동범위가 사전에 규정된 한도 내에만 작동하도록 동시에 구속함으로써 효율적이고 안전한 작업 보장을 가지는 선도-추종 군집이동-머니퓰레이터 로봇의 네트워크 기반 협조 제어를 제안한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
❍ 단일 모바일 머니퓰레이터 동역학 모델링 및 해석
❍ 단일 모바일 제어기 설계 및 자세 제어 기법 연구
❍ 관절 위치 제어 기법 연구
❍ 이동 머니퓰레이터 네트워크 기반 제어알고리즘 개발
❍ Consensus, Formation 오차에 대한 사전구속함수 개발
❍ 사전구속 유한시간 Consensus, Formation 슬라이딩 모드 제어기 개발
❍ 절대위치인식 및 장애물 회피를 위한 ROS기반 SLAM 및 Navigation 시스템 구축
❍ 네트워크 기반 군집 주행 시뮬레이션 및 실험 검증

□ 연구개발결과의 중요성
❍ 네트워크 기반 군집 이동-머니퓰레이터 로봇에 대해 선도 이동-머니퓰레이터 위치인식 기술과 Lidar 센서를 활용한 SLAM 및 Navigation 기술 적용 결과를 토대로 추종 이동-머니퓰레이터 로봇에 명령을 전송하고 사전에 계획된 힘/운동 구속 제어를 통해 효율적이고 안전한 협조 작업과 선도 로봇의 지령을 따라 대형을 형성하며 자율 주행하는 군집로봇 제어기술은 획기적인 융합기술임.
❍ Lidar 센서와 Zigbee를 이용한 군집로봇 대형유지 시스템은 Wi-Fi 무선 인터넷을 사용하지 않아도 되므로 실내·외 어디서든 운용이 가능.
❍ 현재까지 국내외적으로 연구된 사례가 없으므로 융합기술이 성공하면 중요한 기술적인 파급과 혁신을 가져올 수 있으며 선점기술이 될 수 있는 중요한 기반기술.
❍ 군집 대형 제어 기술은 사회 안전을 위한 화재진압, 구인을 위한 재난망 로봇, 오염된 극한환경 작업용 로봇, 군사용 네트워크 전투로봇, 환경감시를 위한 센서 네트워크 기반 로봇같은 전문서비스용 로봇에 대한 기술력 증대와 제조 산업용 로봇과 무인 자동차 위치인식과 대형 주행기술로 응용될 수 있으며 가정 및 복지 로봇분야로 개발 기술이 파급 가능.
❍ 현재 세계 최고수준인 미국의 전문서비스 로봇기술과의 현재 60% 수준의 기술 격차를 줄여서 국가경쟁력 확보에 기여.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1. 단일 모바일 머니퓰레이터 제어시스템 설계 ... 5
• 2. 단일 모바일 머니퓰레이터 제어 시뮬레이션 및 실험 ... 8
• 3. 군집 네트워크 제어시스템 설계 ... 9
• 4. 군집 네트워크 제어 시뮬레이션 및 실험 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 및 기대효과 ... 19
• 4. 참고문헌 ... 20
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 22
• 끝페이지 ... 35