4바퀴가 독립적으로 작동하는 플랫폼의 주행 특성 = Driving Characteristics of a Platform with 4 Wheels Independently Operated

국문 초록 (Abstract)

4바퀴가 독립적으로 작동하는 플랫폼의 주행 특성

최 혁 진

강릉원주대학교 산업대학원 자동차공학과


4바퀴 독립 구동형 플랫폼은 각 바퀴를 개별적으로 모터를 이용하여 구동하므로 구동력과 제동력을 정확하게 제어하지 못한다면 주행 중 치명적인 위험을 초래하게 할 수 있다. 4바퀴를 독립적으로 구동하는 플랫폼은 좌, 우측 바퀴의 구동력 차이를 이용하여 방향을 전환하는 스키드 조향 방식으로 선회한다. 스키드 조향은 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴에 상대적으로 많은 구동력을 주어 방향을 전환하는데 이를 위해서는 선행적으로 독립구동형 4바퀴를 장착한 주행 플랫폼의 주행 안정성이 확보되어야 한다.
본 연구에서는 플랫폼에 다양한 제어기법을 적용하기 전에 플랫폼의 동적 상태를 확인하기 위한 주행 방법을 제시하려고 한다. 우선 독립된 바퀴의 기본 성능을 확인하여 모터 구동을 위한 기초자료를 확보하였다. 여러 속도 범위에서 플랫폼을 직진 구동하였고 좌·우 바퀴에 최고 구동 속도와 최저 구동 속도를 부여하여 반복 선회 주행시험을 진행했으며 주행 거리 도달과 방향 전환을 정해진 시간에 수행하도록 조건을 부여하여 장애물을 회피하는 주행시험을 수행하였다.
이들 주행시험을 통해 제작한 플랫폼의 정렬과 직진성, 플랫폼이 회전하는 데 필요한 최소 반경 그리고 플랫폼의 주행 특성을 확인할 수 있었다. 따라서 연구에서 진행한 주행시험들이 플랫폼의 동적 상태를 확인하는 방법이라 할 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1 장 서 론 1 1.1 연구배경 1
• 1.2 연구내용 2
• 제 2 장 4바퀴 독립 구동형 플랫폼 4 2.1 플랫폼 개요 4
• 2.2 플랫폼 구성 4
• 제 3 장 4바퀴 독립 구동형 플랫폼 주행시험 7
• 3.1 1바퀴 특성시험 7
• 3.2 직진 주행시험 10
• 3.3 곡선 주행시험 12
• 3.4 장애물 회피 주행시험 13
• 제 4 장 결론 19
• 참고문헌 21
• Abstract 22
• 부록 23
• LIST OF TABLES
• [Table 3-1] Measured value of the encoder in DC motor 9
• [Table 3-2] Measured value of the side slip with high speed 11
• LIST OF FIGURES
• [Fig. 2-1] Photo of self-made platform 4
• [Fig. 2-2] Schematic of the platform driving system 5
• [Fig. 2-3] Photo of platform components 6
• [Fig. 3-1] Photo of 1 wheel driving test system 7
• [Fig. 3-2] Oscilloscope wave of the encoder in DC motor 8
• [Fig. 3-3] Relation between motor velocity and input signal 9
• [Fig. 3-4] Side slip in the straight driving test with high speed 11
• [Fig. 3-5] Photo of the straight driving test(continued) 11
• [Fig. 3-6] Trajectory of the turning driving test 14
• [Fig. 3-7] Photo of the turning driving test 15
• [Fig. 3-8] Trajectory of the obstacle avoidance driving test 16
• [Fig. 3-9] Photo of the obstacle avoidance driving test 17