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자기위치 인식 가능한 덕트 청소로봇의 메카니즘 설계 및 제어기법
Mechanism Design and Control Technique of Duct Cleaning Robot with Self-position Recognition

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  • 발행기관
    국제인공지능학회(구 한국인터넷방송통신학회) 바로가기
  • 간행물
    한국인터넷방송통신학회 논문지 KCI 등재 바로가기
  • 통권
    제19권 제1호 (2019.02)바로가기
  • 페이지
    pp.85-95
  • 저자
    장우진, 서명인, 하준환, 박경태, 김동환
  • 언어
    한국어(KOR)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A350447

※ 원문제공기관과의 협약기간이 종료되어 열람이 제한될 수 있습니다.

원문정보

초록

영어
This work shows how to design a robot structure and to control to overcome obstacles while traveling through ducts of various diameters and shapes by three-legged robot. Circuits are centered in the body to connect the three wheel bodies that are driven around the center body with the 4-section slider link structure. Also, the springs are used to contract and expand the robot legs so that it can be caparable of various environments. Geared motor, spring, and belt were selected based on the static and dynamic calculation to be suitable to horizontal and vertical travels. The center body is equipped with a camera and the distance sensors, and a control algorithms are implemented so that it can be successfully performed in L-type and T-type ducts. Using UWB modules and trilateration algorithm, the location of the duct-cleaning robot inside the duct could be identified successfully.
한국어
이 연구는 다양한 직경의 덕트를 탐사하고 극복하는 삼족 로봇의 구조를 디자인 하는 데에 목적이 있다. 세 개의 휠바디들은 센터바디에 연결되어 회로들이 모여있고 그것들이 로봇바디들을 움직인다. 또한 4개의 파트로 이루어진 슬라이 더 링크 구조들도 로봇의 움직임을 돕는다. 스프링들은 로봇 다리의 수축과 확장을 가능하게 하는데 로봇이 다양한 환경을 극복할 수 있도록 해준다. 기어모터와 스프링, 그리고 벨트들은 정, 동역학적 계산에 의해 수직축과 다양한 수평 구조를 극복 할 수 있도록 선정되었습니다. 센터 바디에는 카메라와 거리 센서가 장착되어 있으며 이를 활용하여 L형 및 T형의 덕트에서 도 성공적으로 진행이 되도록 제어 알고리즘을 구현하였다. UWB 모듈 및 3변 측위 알고리즘을 사용하여 덕트 내의 청소 로봇의 위치 추정도 성공적으로 이루어졌다.

목차

요약
Abstract
I. 서론
II. 전체 기구 구성
1. 기구 및 회로 구성
2. 기동 원리
3. Center body 설계
4. Wheelbody의 설계
III. 기구 상세 설계
1. 기구해석
2. Wheel body 길이 선정
3. Z축 덕트 주행을 위한 마찰력 계산
IV. 덕트 주행
1. 센서을 통한 “L”자 덕트 극복
2. 영상을 이용한 “T”자 관 확인
3. 타이머를 이용한 “T” 자 덕트 극복
V. UWB 통신을 이용한 자기위치 인식
1. UWB통신
2. 모멘텀을 고려한 경사하강법에 의한 위치인식
VI. 실험 및 결과
VII. 결 론
References

키워드

Autonomous travel Duct cleaning robot Three-Legged Robot Self locacation identification

저자

  • 장우진 [ Woojin Jang | 서울과학기술대학교, 기계시스템디자인공학과 ]
  • 서명인 [ Myungin Seo | 서울과학기술대학교, 기계시스템디자인공학과 ]
  • 하준환 [ Junhwan Ha | 서울과학기술대학교, 기계시스템디자인공학과 ]
  • 박경태 [ Kyongtae Park | 서울과학기술대학교, 기계시스템디자인공학과 ]
  • 김동환 [ Dong-Hwan Kim | 서울과학기술대학교, 기계시스템디자인공학과 ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    국제인공지능학회(구 한국인터넷방송통신학회) [The International Association for Artificial Intelligence]
  • 설립연도
    2000
  • 분야
    공학>전자/정보통신공학
  • 소개
    인터넷방송, 인터넷 TV , 방송 통신 네트워크 및 관련 분야에 대한 국내는 물론 국제적인 학술, 기술의 진흥발전에 공헌하고 지식 정보화 사회에 기여하고자 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국인터넷방송통신학회 논문지 [The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication]
  • 간기
    격월간
  • pISSN
    2289-0238
  • eISSN
    2289-0246
  • 수록기간
    2001~2025
  • 십진분류
    KDC 326 DDC 380

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