DOI QR코드

DOI QR Code

A study on the Posture control of a two-wheeled mobile robot

양바퀴 이동로봇의 자세제어에 대한 연구

  • Received : 2017.12.01
  • Accepted : 2017.12.13
  • Published : 2017.12.30

Abstract

In this paper, we propose a method to solve the difficulties in constructing an environment capable of practical training on the theoretical contents of robot control field. We make a two-wheeled mobile robot with Segway structure using LEGO block. In order to demonstrate the validity of using the developed robot as a practical application of advanced control theory of robotics education such as dynamic system and nonlinear system, the robot takes a stable posture while balancing the change of gravity during running. The results of the experiment are shown. By presenting the results, the robots made using the LEGO block are used for practical training of advanced control theory of robotics. It can be used as a tool.

본 논문에서는 로봇제어분야의 이론적인 내용에 대해서 실제 실습교육이 가능한 환경을 구축하는데 따른 애로를 해결하기 위한 하나의 방안을 제시하기 위해서 세그웨이 구조의 양바퀴 이동로봇을 레고(LEGO) 블록을 사용하여 제작하고, 제작된 로봇이 로봇공학 교육의 동적시스템이나 비선형 시스템과 같은 고급제어 이론기술을 적용하는 실습용으로 활용하는 것에 대한 타당성을 제시하기 위하여 로봇이 주행 중에 중력의 변화에 대해서도 균형을 유지하면서 안정된 자세를 취하도록 하는 자세제어에 대한 실험을 수행하고 그 결과를 제시하였다. 로봇의 자세제어 주행 실험은 평면과 경사로에서 각각 수행하였으며, 평면 주행실험에서는 장애물을 인식하고 회피하는 실험을 병행하여 그 결과도 함께 제시함으로써 로봇공학의 고급제어 이론의 실습교육용으로 레고(LEGO) 블록을 이용해서 제작한 로봇이 효과적인 실습도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Hee-In Jeong, Sang-Yong Lee, Jang-Myu ngLee, "Estimate the Inclination Angle usi ng Traveling Speed of Segway Robot on t he Slope", Journal of Institute of Control, Robotics and Systems, pp.1164-1169,2014.
  2. Hyung-jik Lee, Seul Jung, "Balancing Control of a Two Wheeled Mobile Robot System",Journal of The Korean Institute of Telematics and Electronics, pp.468-474 Vol.48-SC, No.6, 2011.
  3. Hyung Gi Min, Ji Hoon Kim, Ju Han Yoon, Eun Tae Jeung, Sung-Ha Kwon, "A Control of Balancing Robot", Journal of Institute of Control, Robotics and Systems, pp.1201-1207, 2010.
  4. June Hyung Park, Seul Jung, "Development of Experimental Mobile Robots for Robotics Engineering Education by Using LEGO MINDSTORM", Journal of Korea Robotics Society, pp.57-64, Vol.7, No.2, 2012. https://doi.org/10.7746/jkros.2012.7.2.057
  5. https://www.lego.com/ko-kr/mindstorms
  6. http://pinkwink.kr/
  7. F.L.Lewis, C,T.Abdallah, D.M.Dawson, Control of Robot Manipulators, Macmillan Publishing Company, New York, pp.136-175,1993.
  8. Ho Jun Myeong, Dong Hwan Kim, "Robot Driving System and Sensors Implementation for a Mobile Robot Capable of Tracking a Moving Target", Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, Vol. 22, pp.607-614, 2013. https://doi.org/10.7735/ksmte.2013.22.3.607
  9. Sang-Hoon Jeong, Joonhong Lim, "Hybrid Control of Dynamic Path Following and Posture Control of Mobile Robot Systems", Journal of Engineering & Technology Hanyang University, Vol.8,No.1 pp.53-59,1999.
  10. Ji-Won Yang, Chi-Won Roh, Kwang-Won Lee, "Nonlinear Attitude Control of a Two-Wheeled Mobile Robot", Proceedings of the International Conference on Control, Automation and Systems, pp.2657-2660, 2001.