• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2334-2336
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• 2003

이동로봇의 주행을 위해서는 주변 환경에 대한 정보와 출발점과 도착점을 기초로 한 경로 탐색 알고리즘이 필요하다. 여러 경로 탐색 알고리즘 중 A* 알고리즘은 주어진 격자로 구성한 환경 정보 지도상에서 시작점과 목표점 두 Node가 주어지면 목표점까지 Node 단위로 탐색을 실시하여 시작점과 목표점 사이에 존재하는 수많은 경로 중 최저의 이동 비용 경로를 찾는 경험적인 알고리즘이다. 본 논문은 로봇의 가상 크기가 지도의 격자 방안 보다 큰 공간상에서 이동로봇의 경로 생성을 위해 격자 단위가 아닌 로봇의 가상 크기 단위로 탐색하도록 A*알고리즘을 보완하였으며 실험 결과 보완된 A* 알고리즘이 격자 단위 탐색으로 생성한 경로보다 로봇의 주행에 더 적합한 경로를 생성하였다. 또한 이동로봇의 코너 주행시 벽과의 충돌 가능성을 최소화 시키는 안전한 주행 방법을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2206-2208
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• 2004

본 논문에서는 자이로스코프를 이용한 자율이동로봇의 주행기록계에 대한 오차 보상을 제안한다. 자율이동로봇의 주행 시 주행기록계는 슬립과 마찰 등으로 인해 많은 방향각에 대해 오차를 포함하고 있어서 주행기록계에만 의존하여 주행하기 힘들다. 주행기록계가 슬립과, 회전에 대한 단점을 보안하기 위해 방향각에 대해 자이로스코프를 사용하여, 자이로스코프로부터 얻은 데이터와 주행기록계의 데이터를 융합하여 주행기록계의 오차누적에 의한 이동로봇의 방향각에 대한 비정확성을 보상하기 위한 알고리듬을 제안한다. 대부분의 주행 시 주행기록계의 값을 신뢰하고 자율이동로봇의 순간적인 각도변화에 대해서는 자이로스코프를 이용하였다. 이동로봇의 직진 주행 실험 결과 주행기록계만을 사용하여 주행했을 때는 방향각 오차가 크게 발생하였다. 그러나 주행기록계와 자이로스코프의 데이터를 융합하여 적용한 시스템의 성능이 주행기록계만 이용한 경우에 비해 보다 정확함을 실험을 통해 확인하였다. 이동로봇의 안정성 있는 경로 추종을 통해 이동로봇의 보다 넓은 영역에서의 작업이 기대된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.23-29
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• 2016

본 논문에서는 두 바퀴 구동 이동로봇(이륜이동로봇)의 균형제어에 대해 논한다. 이륜이동로봇은 두 바퀴로 구동되며 균형을 유지하면서 목표점으로 이동하는 이동로봇이다. 선형제어기인 PD제어기로 균형을 유지할 수 있지만 강건한 제어를 위해서 비선형제어인 시간지연제어기를 사용하였다. PD제어기와 시간지연 제어기의 성능을 비교하기 위해 이륜이동로봇에 적용하여 실험하였다. 로봇의 각도를 위해 시간지연제어방식, 위치제어를 위한 시간지연제어방식, 그리고 각도와 위치 제어를 위한 시간지연제어 방식 등 3가지로 나누어서 실험을 시행하였다. 제어기의 이득값을 달리하며 실험을 통해 시스템의 성능을 평가하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.586-591
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• 2010

본 논문에서는 SURF와 Particle filter를 이용한 이동로봇의 위치 추정 방법을 제안한다. 제안한 방법은 다음과 같다: 먼저, 이동 로봇의 위치를 찾기 위해 SURF 알고리증을 이용하여 카메라로부터 획득한 영상을 분석한다. 두 번째, 획득한 영상으로부터 이동로봇의 상대적인 위치를 알기 위해 이동로봇에 설치되어 있는 초음파 센서를 이용하여 주변 환경과의 거리를 측정한다. 그리고 측정된 센서 값들을 기반으로 하여 이동 로봇의 위치를 추정하는데 있어서 오차를 줄이고자 위치 추정에 많이 사용되는 Particle filter를 이용하여 이동 로봇의 위치를 추정한다. 마지막으로, 본 논문에서 제안한 방법은 실험을 통해 그 응용 가능성을 증명한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.198-204
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• 2012

로봇들의 협동 작업을 위해서는 다양한 환경에서 다른 로봇들을 인식하고 추적하는 기술이 요구된다. 본 논문에서는 코드북 모델과 스테레오 영상 처리를 이용하여 이동 로봇을 인식하고, 퍼지 제어기를 사용해 추적하는 이동 로봇 추적 제어 시스템을 제안한다. 먼저 코드북 모델을 사용하여 영상의 전경과 배경을 분리하였다. 분리된 전경에서 색상정보를 기반으로 관심영역을 구해내고, 스테레오 영상처리를 통해 얻은 깊이 영상을 기반으로 이동 로봇까지의 실제 거리를 추정한다. 각 거리에 따라 열림 및 닫힘 연산을 적용하고, 모듈형 로봇의 크기에 맞춰 라벨링을 통해 효과적으로 이동 로봇을 인식한다. 추출된 이동 로봇의 움직임에 따른 효과적인 추적을 위하여 스테레오 영상 처리를 통해 얻은 거리 정보와 로봇의 이동 정보를 이용해 퍼지 제어기를 설계하여 이동 로봇 추적 시스템을 제안하였다. 제안한 퍼지 추적 제어 시스템의 성능은 실제 이동 로봇의 추적 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.207-214
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• 2011

본 논문에서는 Zigbee 기반 무선센서네트웍과 레고 마인드스톰 NXT 모듈을 이용하여 이동로봇의 원격주행제어시스템을 개발하였다. 기존 회전센서(encoder)에 의한 이동로봇 위치제어의 오차 문제(미끄러짐 등)를 해결하고 좀 더 정확하게 이동로봇을 제어하기 위해 본 논문에서는 무선센서네트웍상의 초음파모듈을 사용하였다. 초음파의 문제점인 직진성과 협소한 감지범위의 단점을 극복하기 위해 이동로봇에 부착된 이동 노드를 360도 회전시킴으로써 4개의 고정 노드로부터 각각의 거리를 측정하여 삼각측량법에 의해 로봇의 정확한 위치를 추정하였다. 또한 이동로봇의 전면에 부착된 USB 웹 카메라를 사용하여 스마트폰으로 영상이 송신되도록 하였다. 그 결과 스마트폰을 통해 로봇의 위치와 이동로봇의 주변상황을 확인함으로써 이동 로봇을 정확하게 제어할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.29-34
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• 2013

본 논문은 애드혹 통신을 기반으로 아이폰의 가속도 센서를 사용하여 이동로봇을 무선 제어하는 연구에 대하여 다룬다. 이동로봇을 아이폰으로 무선제어하기 위한 방법으로 사용자 원격제어와 자율제어 방법이 제안되었다. 궤적 추종제어 알고리즘의 효율성을 평가하기 위하여 아이폰의 인터페이스를 기반으로 모니터에 그려진 궤적을 가상로봇이 추종하는 시뮬레이터를 개발하였다. 제안된 시뮬레이터에서는 궤적 추종제어를 위해 이동로봇을 제어할 때 컴퓨터에서 해당 알고리즘을 이용하여 미리 시뮬레이션이 가능하며 사용자에 의한 원격제어와의 결과 비교도 보여준다. 연구의 결과로 제안된 시뮬레이터가 이동로봇에 자율이동제어 방법을 사용할 때, 자율추종 알고리즘의 적합성과 효율성을 미리 검사 하는데 사용될 수 있음을 보여준다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.24-24
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• 2004

인간과 로봇이 공존하는 불확실하고 예측이 어려운 복잡한 환경에서 로봇이 원하는 목적지까지 안전하게 주행하고, 원하는 작업을 수행하기 위해서는 로봇의 인지능력, 판단능력 및 강인한 적응능력이 요구된다. 이러한 로봇을 구성하는데 있어서 시스템의 통합, 즉 제어구조의 설계는 매우 중요하다. 고전적인 제어구조의 형태는 각각 단편화된 deliberative 구조이거나 reactive 구조였다. deliberative 구조는 센서 데이터를 이용한 환경 모델링을 통해 복잡한 환경에서 로봇의 임무수행과 인간과의 의사전달을 가능하게 하였다.(중략)

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.412-417
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• 2014

본 논문은 세 개의 바퀴로 구동되는 전방향 이동로봇의 제작과 제어에 대해 소개한다. 전방향성 움직임은 독립적인 회전과 병진운동을 통해 이루어진다. 전방향 이동로봇의 기구학과 동역학을 사용하여 장애물 회피에 대한 시뮬레이션도 수행하였다. 실제 로봇을 제어하기 위해 로봇을 제작하고 하드웨어를 구성하였으며, 제어 알고리즘은 DSP와 FPGA 칩에 구현하였다. 모터제어에 필요한 PWM, 엔코더 카운터, 통신 등과 같은 하드웨어는 FPGA에 구현하였다. 조이스틱을 통한 전방향 이동로봇을 제어함으로써 로봇의 동작성을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.239-242
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• 2002

점차 많은 형태의 가정용 로봇이 개발되고 있으며 일부 제품화되어 출시되고 있다. 이러한 가정용 로봇을 원격지에서 제어하고자 할 때 대부분이 인터넷이나 무선을 이용한 원격제어 또는 실시간 모니터링을 통해 제어하여 그 상황을 시뮬레이션으로 구현하고 있다. 그러나 제어대상이 극히 제한적인 수의 이동로봇인데 반해 다수의 가족 구성원인 제어조작자가 중복적으로 청소로봇과 같은 이동로봇을 제어하고자 접근을 시도했을 때 이동로봇에 다중적인 업무가 주어지게 될 수 도 있다. 이에 Database 를 이용하여 수행 업무의 우선순위와 제어조작자의 권한의 우선순위를 지정한 명령어를 Database 내에 구성하여 간접적으로 전송하여 제어하고자 한다. 그리고 제어를 통한 동작 시 실제 이동로봇의 속도와 방향 제어를 위해 퍼지 및 신경망을 이용한 지능제어를 구성하여 제어의 효율성을 극대화 하고자 한다.