• 제목/요약/키워드: Intelligent Mobile Robot

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ROS 기반 지능형 무인 배송 로봇 시스템의 구현 (Implementation of ROS-Based Intelligent Unmanned Delivery Robot System)

  • 공성진;이원창
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.610-616
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    • 2023
  • 본 논문에서는 Robot Operating System(ROS) 기반의 모바일 매니퓰레이터(Manipulator)를 이용한 무인 배송 로봇 시스템을 구현하고 시스템 구현을 위해 사용된 기술에 대해 소개한다. 로봇은 엘리베이터를 이용해 건물 내부에서 자율주행이 가능한 모바일 로봇과 진공 펌프를 부착한 Selective Compliance Assembly Robot Arm(SCARA)-Type의 매니퓰레이터로 구성된다. 로봇은 매니퓰레이터에 부착된 카메라를 이용하여 이미지 분할과 모서리 검출을 통해 배송물을 들어올리기 위한 위치와 자세를 결정할 수 있다. 제안된 시스템은 스마트폰 앱 및 ROS와 연동된 웹서버를 통해 배송 현황을 조회하고 로봇의 실시간 위치를 파악할 수 있도록 사용자 인터페이스를 가지고 있으며, You Only Look Once(YOLO)와 Optical Character Recognition(OCR)을 통해 배송 스테이션에서 배송물과 주소지를 인식한다. 아울러 4층 건물 내부에서 진행한 배송 실험을 통해 시스템의 유효성을 검증하였다.

비전과 IR 센서를 갖는 이동로봇의 퍼지 규칙을 이용한 자율 주행 (Navigation of an Autonomous Mobile Robot with Vision and IR Sensors Using Fuzzy Rules)

  • 허준영;강근택;이원창
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.901-906
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    • 2007
  • 미지의 환경에서 이동로봇이 자율 주행을 할 수 있기 위해서는 경로 설정 및 장애물 회피가 필수적인 요소이다. 이를 위해 본 논문에서는 비전과 IR 센서로부터 획득한 데이터와 퍼지규칙을 이용하는 자율 주행 알고리즘을 구현하고자 한다. 로봇과 장애물과의 거리가 멀리 떨어져 있는 경우는 비전에서 얻은 2차원 이미지를 메디안 필터링, 에지 추출, 모폴로지, 세선화 과정을 거쳐 임시 목표물을 설정한 다음, 거리 변화율 기법과 퍼지 규칙을 이용하여 경로 설정을 한다. 로봇과 장애물과의 거리가 근접할 경우는 IR 센서를 이용하여 경로 설정 및 근접 장애물 회피를 하도록 한다. 그리고 본 논문에서는 제안된 퍼지규칙을 이용한 데이터 융합 알고리즘이 이동로봇을 미지의 환경에서 보다 효율적으로 주행하게 할 수 있음을 실제 실험을 통해 보여주고자 한다.

퍼지를 이용한 자율 이동 로봇의 이동 경로 추종 및 고속 정밀 제어 (Moving Path following and High Speed Precision Control of Autonomous Mobile Robot Using Fuzzy)

  • 이원호;이형우;김상헌;정재영;노태정
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.907-913
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    • 2004
  • 일반적인 이동 로봇의 주된 관심은 경로 생성과 생성된 경로 추종에 있다. 그러나 일부 고속의 이동성이 필요로 하는 로봇의 경우 동역학적 제한 조건이 존재하며, 이러한 제한 조건 내에서 원하는 움직임에 대한 제어가 요구된다. 된 논문에서 환경 지도를 가지고 있지 않은 상태, 즉 미지의 환경에서 이동 로봇의 경로 추종에 있어서 빠른 이동시에 발생할 수 있는 이동 로봇의 미끄러짐이나 전복 현상을 막기 위해 이동 로봇의 동역학적 제한 조건을 퍼지 논리를 이용하여 기준 속도를 변화시켜 안전하고 빠는 경로 추종 성능을 얻고자 하였다. 특히, 라인 추종 이동 로봇을 모델링하여 실시간으로 변화하는 목표점에 대한 추종 제어기를 설계하고 퍼지 최적 속도 제한 제어기를 통해 연속적으로 변화하는 라인에 대해서 지능적으로 로봇의 속도를 제한하여 안정적인 추종 성능을 발휘함을 확인하였다.

Tracing Algorithm for Intelligent Snake-like Robot System

  • Choi, Woo-Kyung;Kim, Seong-Joo;Jeon, Hong-Tae
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.486-491
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    • 2005
  • There come various types of robot with researches for mobile robot. This paper introduces the multi-joint snake robot having 16 degree of freedom and composing of eight-axis. The biological snake robot uses the forward movement friction and the proposed artificial snake robot uses the un-powered wheel instead of the body of snake. To determine the enable joint angle of each joint, the controller inputs are considered such as color and distance using PC Camera and ultra-sonic sensor module, respectively. The movement method of snake robot is sequential moving from head to tail through body. The target for movement direction is decided by a certain article be displayed in the PC Camera. In moving toward that target, if there is any obstacle then the snake robot can avoid by itself. In this paper, we show the method of snake robot for tracing the target with experiment.

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뉴럴-퍼지 제어기법에 의한 이동로봇의 지능제어기 설계 (Intelligent Control Design of Mobile robot Using Neural-Fuzzy Control Method)

  • 한성현
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.62-67
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    • 2002
  • This paper presents a new approach to the design of cruise control system of a mobile robot with two drive wheel. The proposed control scheme uses a Gaussian function as a unit function in the fuzzy-neural network and back propagation algorithm to train the fuzzy-neural network controller in the framework of the specialized loaming architecture. It is Proposed a learning controller consisting of two neural network-fuzzy based on independent reasoning and a connection net with fixed weights to simply the neural networks-fuzzy. The performance of the proposed controller is shown by performing the computer simulation for trajectory tucking of the speed and azimuth of a mobile robot driven by two independent wheels.

A Robust Real-Time Mobile Robot Self-Localization with ICP Algorithm

  • Sa, In-Kyu;Baek, Seung-Min;Kuc, Tae-Young
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2301-2306
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    • 2005
  • Even if there are lots of researches on localization using 2D range finder in static environment, very few researches have been reported for robust real-time localization of mobile robot in uncertain and dynamic environment. In this paper, we present a new localization method based on ICP(Iterative Closest Point) algorithm for navigation of mobile robot under dynamic or uncertain environment. The ICP method is widely used for geometric alignment of three-dimensional models when an initial estimate of the relative pose is known. We use the method to align global map with 2D scanned data from range finder. The proposed algorithm accelerates the processing time by uniformly sampling the line fitted data from world map of mobile robot. A data filtering method is also used for threshold of occluded data from the range finder sensor. The effectiveness of the proposed method has been demonstrated through computer simulation and experiment in an office environment.

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뉴럴네트워크를 이용한 이동로봇의 지능제어 (Intelligent Control of Mobile Robot Based-on Neural Network)

  • 김홍래;김용태;한성현
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.207-212
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    • 2004
  • This paper presents a new approach to the design of cruise control system of a mobile robot with two drive wheel. The proposed control scheme uses a Gaussian function as a unit function in the fuzzy neural network, and back propagation algorithm to train the fuzzy neural network controller in the framework of the specialized learning architecture. It is proposed a learning controller consisting of two neural network-fuzzy based on independent reasoning and a connection net with fixed weights to simply the neural networks-fuzzy. The performance of the proposed controller is shown by performing the computer simulation for trajectory tracking of the speed and azimuth of a mobile robot driven by two independent wheels.

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엘리베이터를 통한 층간 이동이 가능한 실내 자율주행 로봇용 센서 시스템 (Sensor System for Autonomous Mobile Robot Capable of Floor-to-floor Self-navigation by Taking On/off an Elevator)

  • 이민호;나건우;한승오
    • 센서학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.118-123
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    • 2023
  • This study presents sensor system for autonomous mobile robot capable of floor-to-floor self-navigation. The robot was modified using the Turtlebot3 hardware platform and ROS2 (robot operating system 2). The robot utilized the Navigation2 package to estimate and calibrate the moving path acquiring a map with SLAM (simultaneous localization and mapping). For elevator boarding, ultrasonic sensor data and threshold distance are compared to determine whether the elevator door is open. The current floor information of the elevator is determined using image processing results of the ceiling-fixed camera capturing the elevator LCD (liquid crystal display)/LED (light emitting diode). To realize seamless communication at any spot in the building, the LoRa (long-range) communication module was installed on the self-navigating autonomous mobile robot to support the robot in deciding if the elevator door is open, when to get off the elevator, and how to reach at the destination.