교량 검사 로봇을 위한 진동 제어 시스템 구현 = Implementation of Vibration Control System for Bridge Inspection Robot

국문 초록 (Abstract)

현재교량 안전 진단 분야에 대해서 로봇기술이 매우 낙후되어 있는 실정이다. 그래서 숙련공들은 수작업을 통해 얻은 정보로 교량의 안전을 주관적으로 진단함에 있어 오류를 범하게 된다. 이를 해결하기 위하여 교량 검사 로봇을 개발하게 되었다. 교량 검사 로봇은 정확한 위치와 속도로 동작하여 보다 정확하고, 안정된 교량 정보를 수집하는 것을 목적으로 하고 있다.
그러나 차량의 붐과 교량 검사 로봇에서 일어나는 진동으로 인하여 교량 검사 로봇의 정확한 위치 제어가 힘들어 교량의 정보를 정확하게 알 수 없어서 작업에 어려운 문제점이 있었다.
이를 해결 하기 위해 본 논문에서는 교량 검사 로봇을 위한 진동 제어 시스템을 구현하게 되었다. 진동 제어 시스템 구현은 경험적 지식을 기반으로 한 퍼지 제어기를 교량 검사 로봇에 적용하기 전에 교량 하부에서 여러 번의 실험을 하여 실제 진동 데이타 값들을 가지고 경험적 지식을 기반으로 한 퍼지 제어기를 모의 실험을 통하여 진동의 값을 추정하고 위치 값을 보상하여 정확한 위치 제어를 가능하게 하였다. 퍼지 제어기를 사용하지 않은 경우보다 사용한 경우의 진동이 더 잘 추정한다는 것을 모의 실험을 통하여 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Actuality, robot technology in the bridge safety test field is still underdeveloped. So skilled workers managed to get the information through their experiences and often make a mistake by their subjective opinion on the bridge safety. To solve this, the bridge inspection robot has been invented. The bridge inspection robot moves with exact position and velocity and objects to gather secure bride information.
However it was difficult to catch the information of the bride and to control the position of the bridge inspection robot due to the car's boom and vibration made during the process.
To solve this, the vibration control system for the bridge inspection robot has been developed in this paper. The vibration control system implementation has been made through the real vibration data figures of the knowledge with the experiences by several tests before apply the fuzzy controller inside the bride inspection robot and managed to control the exact position which was made by the estimation of the vibration and the position through the several tests. Using the fuzzy controller has been shown to get the better vibration inspection than without the fuzzy controller tests in the simulation.

목차 (Table of Contents)

• 차례 = 1
• 요지 = 3
• 제 1 장 서론 = 4
• 제 2 장 교량 검사 로봇의 전체 시스템 = 5
• 2.1 교량 검사 로봇의 전체 하드웨어 구성 = 5
• 2.2 교량 검사 로봇의 내부 시스템 = 6
• 2.3 교량 검사 로봇의 위치 제어 메커니즘 = 7
• 2.4 교량 검사 로봇의 블록선도 = 7
• 제 3 장 시스템의 모델링 = 8
• 3.1 BLDC 모터의 수학적 모델링 = 8
• 3.2 BLDC 모터의 등가회로 = 11
• 제 4 장 퍼지 제어기 설계 = 12
• 4.1 퍼지 제어 = 12
• 4.2 퍼지 제어기 구조 = 13
• 4.2.1 퍼지화기(Fuzzifier) = 14
• 4.2.2 룰 베이스와 추론 장치(Rule Base and Inference Engine) = 14
• 4.2.3 비퍼지화기(Defuzzifier) = 15
• 제 5 장 실험 결과 = 20
• 5.1 실험 과정 = 20
• 5.2 실험 내용 분석 = 25
• 제 6 장 결론 = 29
• 참고문헌 = 30
• ABSTRACT = 32
• 감사의 글 = 33