This paper proposes the improvement of control performance in the wheeled inverted mobile robot system. and describes the modeling of a wheeled inverted pendulum type mobile robot driven by two different wheels for the position and velocity control. The system is sensitive on the parameter variation, therefore control signal should change to maintain desired state of the system in every instant. we designed proportional-plus-integral controller for our system, After linearization, the system was still unstable, throughout stability analysis of the system, we designed the values of the gains of a proportional-plus-integral controller. From the experimental results, we can find that the performance of the proposed method is better than of the manual tuning method.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.24
no.1
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pp.64-70
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2014
In this paper, we propose a method that gives motion command to a mobile robot to recognize human being's hand gesture. Former way of the robot-controlling system with the movement of hand used several kinds of pre-arranged gesture, therefore the ordering motion was unnatural. Also it forced people to study the pre-arranged gesture, making it more inconvenient. To solve this problem, there are many researches going on trying to figure out another way to make the machine to recognize the movement of the hand. In this paper, we used third-dimensional camera to obtain the color and depth data, which can be used to search the human hand and recognize its movement based on it. We used HMM method to make the proposed system to perceive the movement, then the observed data transfers to the robot making it to move at the direction where we want it to be.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.22
no.4
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pp.602-610
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2018
The model predictive control is an effective method to optimize the current control input that predicts the current control state and the future error using the predictive model of the control system when the reference trajectory is known. Since the control input can not have a physically infinitely large value, a predictive controller design with constraints should be considered. In addition, the reference model $A_r$ and the weight matrices Q, R that determine the control performance of the predictive controller are not optimized as arbitrarily designated should be considered in the controller design. In this study, we construct a predictive controller of a mobile robot by transforming it into a quadratic programming problem with constraints, The control performance of the mobile robot can be improved by optimizing the control parameters of the predictive controller that determines the control performance of the mobile robot using genetic algorithm. Through the computer simulation, the superiority of the proposed method is confirmed by comparing with the existing method.
Recently, according to improvement of robot technology, research for mobile robot is increasing. Mobile robot having 2-wheels or 4-wheels is easy for straight driving but is difficult for direction change and rotation. So, ball robot having one contact point with base is interested by researchers. By characteristics of the one contact, ball robot is required the balancing and driving control. In this paper, smart phone application, which is usable for control by wireless communication, is proposed. The ball robot having the proposed smart phone application is designed and manufactured. Balancing and driving control by wireless communication is conducted. From the test, it is conformed that ball robot has the control performances as roll angle error is ±0.8deg, pitch angle error is ±0.7deg, x-axis position error is ±0.1m, and y-axis position error is ±0.08m for 1m driving control.
This paper presents the trajectory tracking control for mobile robot. The designed controller consists of kinematic and dynamic controller. Kinematic controller has two gains and it reduces the trial time for gain setting as compared convectional controller with three gains. Dynamic controller includes the compensation of friction and disturbance. It can improve the performance of the trajectory tracking under the various environment. Simulation results shows that the proposed controller has a stable performance.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
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v.16
no.7
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pp.157-163
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2011
In this paper, configuration control for the Horizontal Maintenance and driving of the mobile inverted pendulum robot has been studied using ARS(Attitude Refrence System). The inverted pendulum technique is getting attention and there have been many researches on the seg-way since the US. Using its 2 freedom, a mobile inverted pendulum robot can move in various modes and Our robot performs goal reaching ARS. Mobile inverted pendulum robot fall down to the forward or reverse direction to converge to the stable point. Kalman Filter is normally used for the algorithm and numerous research is progressing at the moment. To calculate the attitude in ARS using 2 axis gyro(roll, pitch) and 3 axis accelerometers (x, y, z). In this paper we present a two wheel robot system for an autonomous mobile robot. This paper realized the robot control method which is much simpler but able to get desired performance by using the IMU and PID control.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.20
no.5
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pp.652-658
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2010
This paper presents the implementation and control of a two wheeled mobile robot(TWMR) based on a balancing mechanism. The TWMR is a mobile inverted pendulum structure that combines an inverted pendulum system and a mobile robot system with two arms instead of a rod. To improve robustness due to disturbances, the radial basis function (RBF) network is used to control an angle and a position at the same time. The reference compensation technique(RCT) is used as a neural control method. Experimental studies are conducted to demonstrate performance of neural network controllers. The robot are implemented with the remote control capability.
Kim, jin-hwan;Kim, dong-gyu;Son, ki-young;Shin, dong-suk
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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2007.11a
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pp.201-205
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2007
This thesis aims to realize an intelligent home service robot that alerts the user to dangerous situations such as fires and gas leaks by utilizing wireless internet platforms in a cellular phone. The intelligent home service robot is composed of the following parts: The robot part consists of a gas sensor, a fire detector, a smoke sensor, ultrasonic sensors, motors, a camera and a Blue-tooth module and perceives various danger circumstances; The middleware part connects the robot part with the mobile part through the middleware applications, monitors the robot and notifies an emergency situation using SMS modules; The mobile part communicates with the middleware using TCP/IP protocol and controls the robot through various commands; The proposed scheme is to control the sensors of the robot part through and Atmega128 processor, and the mobile part was developed based on the WIPI platform. The robot and middleware parts will be installed in the household, and will be controled by mobile part from the outside.
본 논문에서는 P3-DX 모바일 로봇과 영상처리 시스템을 이용하여 비주얼 서보잉 시스템을 개발하였다. P2Arm 다이나믹을 이용해서 비주얼 서보잉을 위한 로봇 팔 제어를 연구하였고, 로봇을 제어하는 데 있어 보다 효율성과 정확성을 높이기 위해 Kalman 필터 알고리즘을 제안하였다. 비주얼 서보잉에 필수적인 영상정보를 얻기 위해 5자유도 P2Arm에 CCD카메라를 부착하였으며 그 영상정보를 바탕으로 P2Arm을 비롯하여 전체 로봇의 구동을 제어하는 시스템을 개발하였다. 본 논문에서는 P3-DX의 전체적인 구조와 P2Arm의 기구학적인 해석을 논하였고 물체 인식을 위한 영상처리 과정 및 제어알고리즘을 기술하였다. 또한 몇 가지 실험을 통해 본 시스템의 효율성을 검증하였다.
In this paper, we implemented an intelligent home service robot system which alerts users to danger by wireless internet platforms for interoperability(WIPI) of a cellular phone. This paper discusses the three parts of the system: robot, middleware and mobile system. First, the robot consists of a gas sensor, a fire detector, ultrasonic sensors, motors, a camera and a Bluetooth module. The robot perceives various danger circumstances. Second, the middleware connects the robot and the mobile system. It monitors the robot and sends emergency notification SMS message to the user's cellular phone if in danger. Third, the mobile system sends commands which control the robot using TCP/IP protocol. The proposed scheme is to control the sensors of the robot part through Atmega 128 processor, and the robot and middleware parts will be installed in the household, and will be controled by mobile part from the outside.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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