• Title/Summary/Keyword: Omni Direction

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전방향 이동 머니퓰레이터 시스템의 여유자유도 최적화 방법 (Redundancy resolution method of omni-directional mobile manipulator system)

  • 권순재;정재웅
    • 동력기계공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.75-80
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    • 2015
  • Typically, robot system configured by articulated robot manipulator with 1 DOF transfer unit is being applied in automotive manufacturing automation process. Especially, 1 DOF transfer unit is necessary to extend workspace of robot manipulator. In this configuration, because transfer unit works only one direction, robot manipulator only works in one side in case of car body painting or sealing automation process. it is necessary three robot manipulator system at least. In this paper, in order to robot manipulator works effectively in car body sealing automation application, we are suggested omni-directional manipulator system and conducted studying on redundancy resolution method to solve manipulability-optimal problem.

어안 이미지 기반의 움직임 추정 기법을 이용한 전방향 영상 SLAM (Omni-directional Vision SLAM using a Motion Estimation Method based on Fisheye Image)

  • 최윤원;최정원;대염염;이석규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.868-874
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    • 2014
  • This paper proposes a novel mapping algorithm in Omni-directional Vision SLAM based on an obstacle's feature extraction using Lucas-Kanade Optical Flow motion detection and images obtained through fish-eye lenses mounted on robots. Omni-directional image sensors have distortion problems because they use a fish-eye lens or mirror, but it is possible in real time image processing for mobile robots because it measured all information around the robot at one time. In previous Omni-Directional Vision SLAM research, feature points in corrected fisheye images were used but the proposed algorithm corrected only the feature point of the obstacle. We obtained faster processing than previous systems through this process. The core of the proposed algorithm may be summarized as follows: First, we capture instantaneous $360^{\circ}$ panoramic images around a robot through fish-eye lenses which are mounted in the bottom direction. Second, we remove the feature points of the floor surface using a histogram filter, and label the candidates of the obstacle extracted. Third, we estimate the location of obstacles based on motion vectors using LKOF. Finally, it estimates the robot position using an Extended Kalman Filter based on the obstacle position obtained by LKOF and creates a map. We will confirm the reliability of the mapping algorithm using motion estimation based on fisheye images through the comparison between maps obtained using the proposed algorithm and real maps.

전방향 이동로봇을 이용한 네트워크기반 원격 감시시스템 구현 (Development of Network based Remote Surveillance System Using Omni-Directional Mobile Robot)

  • 서용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.91-97
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    • 2010
  • 본 논문은 전방향 이동로봇과 로봇에 탑재된 카메라를 이용한 네트워크기반 원격 감시시스템의 구현에 대하여 기술한다. 제안된 감시시스템은 기존의 건물 곳곳에 설치된 감시 카메라의 영상이 고정된 및 시야에서 침입탐지를 수행하는데 비해 이동로봇을 이용해 원격으로 로봇을 자유롭게 조종해 감시하는 것이 특징이다. 감시시스템 구현에 사용된 이동로봇은 전방향 제어가 가능한 세 개의 바퀴를 가지고 있으며, 이를 네트워크 환경에서 원격으로 제어하고 영상을 획득하기 위해 마이크로소프트사의 MSRDS를 이용해 로봇 기능들을 네트워크 노드에서 실행되는 서비스들로 구현하였다. 실험을 통해 개발된 전방향 이동로봇 원격 감시시스템은 유무선 네트워크 환경에서 자유롭게 이동로봇을 조종하며 원격 모니터링이 가능함을 보여주었다. 또한 개발된 감시시스템은 획득된 원격 영상을 네트워크에 연결된 다른 PC에서 실시간으로 전송받아 색상기만 물체탐지 및 움직임 검출을 수행하였다.

어안 이미지 기반의 전방향 영상 SLAM을 이용한 충돌 회피 (Collision Avoidance Using Omni Vision SLAM Based on Fisheye Image)

  • 최윤원;최정원;임성규;이석규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.210-216
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    • 2016
  • This paper presents a novel collision avoidance technique for mobile robots based on omni-directional vision simultaneous localization and mapping (SLAM). This method estimates the avoidance path and speed of a robot from the location of an obstacle, which can be detected using the Lucas-Kanade Optical Flow in images obtained through fish-eye cameras mounted on the robots. The conventional methods suggest avoidance paths by constructing an arbitrary force field around the obstacle found in the complete map obtained through the SLAM. Robots can also avoid obstacles by using the speed command based on the robot modeling and curved movement path of the robot. The recent research has been improved by optimizing the algorithm for the actual robot. However, research related to a robot using omni-directional vision SLAM to acquire around information at once has been comparatively less studied. The robot with the proposed algorithm avoids obstacles according to the estimated avoidance path based on the map obtained through an omni-directional vision SLAM using a fisheye image, and returns to the original path. In particular, it avoids the obstacles with various speed and direction using acceleration components based on motion information obtained by analyzing around the obstacles. The experimental results confirm the reliability of an avoidance algorithm through comparison between position obtained by the proposed algorithm and the real position collected while avoiding the obstacles.

영상 기반의 보안 및 서비스 로봇 개발 (Development of vision-based security and service robot)

  • 김정년;박상성;장동식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.308-316
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    • 2004
  • 실내 환경에서 자율이동 로봇은 방향의 전환과 움직임에 있어서 많은 제약이 따른다. 본 연구는 이런 제약을 해결하기 위하여 수평, 대각이동이 가능한 Omni-Directional Wheel을 로봇 구동부에 적용하였다. 하지만 Slip에 의해서 동력을 얻는 Omni Directional Wheel 구동방식은 Slip에 의한 오차가 발생하는 문제점이 있었다. 이 문제점을 해결하기 위해 개발된 Slip 보정 알고리즘은 하나의 타일을 지날 때마다 외곽선을 추출하고, 추출된 외곽선과 로봇의 절대방위가 이루는 각도를 비교하여 오차가 발생할 경우 로봇의 절대방위를 수정하게 한다. 또한 로봇은 보안기능과 서비스 기능을 수행한다. 보안기능은 차 영상을 이용하여 움직임을 감지한다. 서비스 기능으로는 로봇에 입력되는 영상을 일반사용자에게 다중전송 하고, 간단한 이동명령이 있다. 본 연구에서 제안한 로봇 시스템은 실제 사무실에서 사용가능한 하나의 모델이 될 수 있다.

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회전식 라인 카메라로 획득한 실내 전방위 영상의 지오레퍼런싱 (Georeferencing of Indoor Omni-Directional Images Acquired by a Rotating Line Camera)

  • 오소정;이임평
    • 한국측량학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.211-221
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    • 2012
  • 회전식 라인 카메라로 취득한 전방위 영상을 실내 공간정보 서비스에 활용하려면 취득한 영상을 실내 좌표계를 기준으로 정교하게 참조할 수 있어야 한다. 이에 본 연구는 실내 전방위 영상의 외부표정요소 - 취득한 시점의 카메라의 위치와 자세를 정확하게 추정 할 수 있는 지오레퍼런싱 방법을 제안한다. 이를 위하여 먼저 회전식 라인 카메라를 기하학적으로 모델링하여 전방위 영상에 대한 공선방정식을 유도한다. 실내 기준점을 공선방정식에 적용하여 실내 전방위 영상의 외부표정요소를 추정한다. 실측데이터에 적용한 결과 외부표정요소의 위치는 1.4mm의 정밀도로, 자세는 $0.05^{\circ}$의 정밀도로 추정할 수 있었다. 수평방향으로 약3픽셀, 수직방향으로 약 10픽셀 정도의 잔차가 남아 있었다. 특히 수직방향으로는 렌즈의 왜곡에 의한 시스템적 오차가 포함되어 있는 것으로 분석되었고 이는 카메라 캘리브레이션을 통해 제거되야 할 것으로 판단된다. 제시된 방법을 이용하여 정밀하게 지오레퍼런싱된 전방위 영상으로부터 고해상도 실내 3차원 모델을 생성하고 이에 기반한 정교한 증강현실 서비스가 가능할 것으로 기대된다.

Omni-directional Tabletop Display Using Holographic Diffusion Screen

  • Fujii, Daiki;Sakamoto, Kunio;Nomura, Shusaku;Hirotomi, Tetsuya;Shiwaku, Kuninori;Hirakawa, Masahito
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.1308-1311
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    • 2009
  • The authors describe a 360 degree viewing display that can be viewed from any direction. To generate all-around 360 degree viewing window, we developed a sp ecial diffusion screen with one viewing aperture using holographic optical elements.

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회전 트로웰의 원판형 가정을 통한 콘크리트 미장로봇의 전방향 운동 모델링 (Omni-Directional Motion Modeling of Concrete Finishing Trowel Robot with Circular Trowels)

  • 신동헌;김호중
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.454-461
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    • 1999
  • A concrete floor trowel machine, developed in the U.S in 1990's, consists of only two rotary trowels, and doesn't need any other mechanism for motion such as wheels. When the machine flattens a concrete floor with its rotary trowels, the machine can move in any direction by utilizing the unbalanced friction forces occurring between the rotary wheels and the floor when the trowels are tilted in appropriate directions. In order to automate the trowels machine, this paper proposed the self-propulsive concrete finishing trowel robot which has twin trowels. For the control of the robot, this paper discussed the following. Firstly, the dynamics model of the driving frictional force applied on each trowel from the floor is derived. Secondly, the relationship between the driving force for the robot and the control variable of the robot is derived. Finally, the basic motion of the robot are realized by using the obtained relationship. This paper figures out how the concrete floor finishing robot with tow trowels moves and will contribute to realizing it.

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EXPERIMENT OF CONCRETE FLOOR FINISHING ROBOT

  • Woo, Kwang-Sik;Lee, Ho-Gil;Kim, Jin-Young;Song, Jae-Bok
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1480-1484
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    • 2004
  • In this paper, a self-propulsive and small concrete floor finishing trowel robot with twin trowels is proposed. Due to the small size and omni-directional moving capability, it is adequate for small space such as apartment. By adjusting the posture of trowels, it can move in any direction without wheels. We used cheap PIC processor for the cost saving design of the modules and adopted mode processors for easy operation of control stick. For the position control of the robot, we made a motion control algorithm appealing to the stepping motor driver module and the wireless communication module between the robot and PC (or control stick). In this paper, we discuss the control problem of the floor finishing robot in order to move to the right position. By comparing experimental result with simulation, we show the validity of the robot mechanism, sensors, and the control system.

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전방향 자기추진 바닥닦기 로봇의 운동해석 (Motion Analysis of Omni-directional Self-propulsive Polishing Robot)

  • 신동헌;김호중
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권5호통권98호
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    • pp.151-159
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    • 1999
  • A self-propulsive polishing robot is proposed as a method which automates a floor polisher. The proposed robot with two rotary brushes does not require any mechanism such as wheels to obtain driving forces. When the robot polishes a floor with its two brushes rotating, friction forces occur between the two brushes and the floor. These friction forces are used to move the robot. Thus, the robot can move in any direction by controlling the two rotary brushes properly. In this paper, firstly a dynamics model of a brush is presented. It computes the friction force between the brush and the floor. Secondly, the dynamics of the proposed robot is presented by using the bush dynamics. Finally, the inverse dynamics is solved for the basic motions, such as the forward, backward, leftward, rightward motions and the pure rotaion. This paper will contribute to realize a self-propulsive polishing robot as proposed above, In addition, this paper will give basic ideas to automate the concrete floor finishing trowel, because its basic idea for motion is similar to that of the proposed robot.

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