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- 저자 : 강원혁(W. H. Gang) (검색결과 1 건)
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정명진(M. J. Chung),박상준(S. J. Park),윤희욱(H. W. Yun),김성희(S. H. Kim),강원혁(W. H. Gang) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
최근 개인형 모빌리티 시장의 확대로 세그웨이, 외발형 전동휠 등 다양한 형태의 이동 로봇이 개발되고 있다. 볼 로봇은 하나의 볼에서 균형을 이루도록 설계된 동적 안정형 모바일 로봇으로, 동적 안정성은 좁고 협소한 환경에서 주행성을 향상시킬 수 있다. 볼 로봇은 지면과 단일 접촉점을 통해 다른 형태의 모바일 로봇에 비해 전방위적이고 이동에 유연하게 움직일 수 있다. 본 연구에서는 볼 로봇이라는 새로운 이동 로봇을 개발함으로써 이동에 보다 용이한 모빌리티를 구현할 수 있도록 하였으며, 이동수단에서 더 나아가 지정된 영역을 스스로 주행할 수 있는 자율형 이동 로봇을 설계하였다. 균형을 잡으며 차선을 추종하여 주행하는 로봇을 개발하기 위해 균형 및 주행을 담당하는 프로세서와 영상정보를 처리하여 방향 데이터 생성 및 송신하는 프로세서로 나누어 개발하였다. 세 개의 옵니 휠로 볼을 움직여 로봇이 전 방향으로 움직이기 때문에 로봇의 기준 좌표계를 모터의 좌표계로 변환하여 모터의 회전 방향을 결정하였다. 로봇의 균형, 위치, 방향 제어를 위해서 IMU 와 Encoder 의 데이터를 이용하여 피드백 제어기를 설계하였다. 차선을 인식하여 주행하기 위해 OpenCV 를 사용해 로봇의 정 방향과 차선 사이의 각도차에 따라 로봇이 회전하고, 차선을 벗어났을 때 로봇이 스스로 차선을 찾을 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 무선통신을 이용해 사용자가 로봇을 직접 조작할 수 있도록 하기 위해 제어용 어플리케이션을 제작하였다. 제작된 볼 로봇을 이용하여 차선 추종 제어를 수행하였다.
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