• 제목/요약/키워드: Steering Function

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자율주차 상황에서 차량 구속 조건 고려에 따른 경로 계획 및 추종 성능의 비교 분석 (A Comparative Analysis of Path Planning and Tracking Performance According to the Consideration of Vehicle's Constraints in Automated Parking Situations)

  • 김민수;안준우;김민성;신민용;박재흥
    • 로봇학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.250-259
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    • 2021
  • Path planning is one of the important technologies for automated parking. It requires to plan a collision-free path considering the vehicle's kinematic constraints such as minimum turning radius or steering velocity. In a complex parking lot, Rapidly-exploring Random Tree* (RRT*) can be used for planning a parking path, and Reeds-Shepp or Hybrid Curvature can be applied as a tree-extension method to consider the vehicle's constraints. In this case, each of these methods may affect the computation time of planning the parking path, path-tracking error, and parking success rate. Therefore, in this study, we conduct comparative analysis of two tree-extension functions: Reeds-Shepp (RS) and Hybrid Curvature (HC), and show that HC is a more appropriate tree-extension function for parking path planning. The differences between the two functions are introduced, and their performances are compared by applying them with RRT*. They are tested at various parking scenarios in simulation, and their advantages and disadvantages are discussed by computation time, cross-track error while tracking the path, parking success rate, and alignment error at the target parking spot. These results show that HC generates the parking path that an autonomous vehicle can track without collisions and HC allows the vehicle to park with lower alignment error than those of RS.

DEVELOPMENT OF VEHICLE DYNAMICS MODEL FOR REAL-TIME ELECTRONIC CONTROL UNIT EVALUATION SYSTEM USING KINEMATIC AND COMPLIANCE TEST DATA

  • KIM S. S.;JUNG H. K.;SHIM J. S.;KIM C. W.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제6권6호
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    • pp.599-604
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    • 2005
  • A functional suspension model is proposed as a kinematic describing function of the suspension, that represents the relative wheel displacement in polynomial form in terms of the vertical displacement of the wheel center and steering rack displacement. The relative velocity and acceleration of the wheel is represented in terms of first and second derivatives of the kinematic describing function. The system equations of motion for the full vehicle dynamic model are systematically derived by using velocity transformation method of multi-body dynamics. The comparison of test and simulation results demonstrates the validity of the proposed functional suspension modeling method. The model is computationally very efficient to achieve real-time simulation on TMS 320C6711 150 MHz DSP board of HILS (hardware-in-the-loop simulation) system for ECU (electronic control unit) evaluation of semi-active suspension.

현가장치 기구정역학 시험에 의한 차량동역학 모델링 및 시험검증 (Vehicle Dynamics Modeling and Correlation Using the Kinematic and Compliance Test of the Suspension)

  • 김상섭;정홍규
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.109-118
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    • 2005
  • A functional suspension model is proposed as a kinematic describing function of the suspension that represents the relative wheel displacement in polynomial form in terms of the vertical displacement of the wheel center and steering rack displacement. The relative velocity and acceleration of the wheel is represented in terms of first and second derivatives of the kinematic describing function. The system equations of motion for the full vehicle dynamic model are systematically derived by using velocity transformation method of multi-body dynamics. The comparison of field test results and simulation results of the ADAMS/Car demonstrates the validity of the proposed functional suspension modeling method. This model is suitable for real-time vehicle dynamics analysis.

액체금속로 소듐내부 가시화를 위한 초음파 웨이브가이드 센서 개발 (Development of Ultrasonic Waveguide Sensor for Under=Sodium Viewing in Liquid Metal Reactor)

  • 주영상;이재한
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.18-24
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    • 2006
  • 액체금속로 원자로 노심과 내부구조물 들은 불투명한 소듐 내에 잠겨 있어 육안검사를 수행할 수 없다. 액체금속로 내부구조물의 육안검사를 수행하기 위해서는 초음파를 이용한 소듐내부 가시화가 적용되어야 한다. 본 연구에서는 소듐내부 가시화에 적용하기 위한 판형 초음파 웨이브가이드 센서를 개발하였다. 웨이브가이드 센서에서의 판파 전파특성을 분석하고 판파 적용모드로 제0차 반대칭 $A_0$ 모드를 선정하였다 웨이브가이드 센서에 액체 웨지를 적용하여 $A_0$ 모드의 저주파수 분산 영역에서 판파가 발진되도록 하였으며 입사펄스의 주파수 변조에 의하여 초음파 빔 방사각을 변환시킬 수 있는 새로운 방법을 제안하였다 본 방법은 웨이브가이드 센서를 기계적으로 구동하지 않고 빔 방사각을 조정할 수 있어 기존 웨이브가이드 센서의 구동 제한성을 극복할 수 있게 해 준다. 웨이브가이드 센서의 빔 방사각 변환 특성을 실험적으로 검증하였으며, 수중 C-스캔 시험을 수행하여 웨이브가이드 센서의 소듐내부 가시화 적용 가능성을 확인하였다.

수면 주행 로봇의 안정성 향상을 위한 정적 꼬리 기구변수 최적화 (Robust Optimal Design of Tail Geometry for Stable Water-running Robots)

  • 이동규;장재형;서태원
    • 한국생산제조학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.132-137
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    • 2016
  • Biomimetics involves the design of robotic platforms inspired from living creatures to achieve efficient operation under environmental conditions. A development within biomimetics involves investigating the function of a tail and applying it to robot design. This study aims to define the function of a static tail for water-running robots, and optimize its geometric and compliance parameters. The rolling angle of the tail is determined by the objective function, while the area and fillet ratio are used for geometric design and compliance parameters in the rolling and yawing directions. Repeated motion of the water-running robot's footpads at frequencies of 9 and 10 Hz is used as the operating condition. Robust design based on the Taguchi methodology is performed via orthogonal arrays. The optimized tail design derived in this study will be implemented in a robotic platform to improve steering and balancing functions in the pitching direction.

차량환경에서 음성인식 성능 향상을 위한 마이크로폰 어레이 빔형성 기법 (A Microphone Array Beamformer for the Performance Enhancement of Speech Recognizer in Car)

  • 한철희;강홍구;황영수;윤대희
    • 한국음향학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.423-430
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    • 2005
  • 본 논문에서는 차량환경에서 잔향과 근접장 효과에 의해 발생하는 목적 음성 신호의 왜곡을 감소시킬 수 있는 마이크로폰 어레이 빔형성 기법을 제안하였다. 온라인으로 추정하기 어려운 소스와 마이크간의 전달함수 대신 상대적으로 추정이 용이한 기준 마이크와 다른 마이크간의 상대전달함수를 조향 벡터로 이용함으로써, 원격장 모델의 조향 벡터를 이용한 빔형성기에 비해 목적 음성 신호의 왜곡을 감소시킬 수 있는 준최적 빔형성 기법을 제안하였다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위해, 실제 차량에서 녹음된 음성 DB를 구축하고, 이를 이용하여 HTK를 통한 음성인식 실험을 수행하였다. 음성인식 실험 결과 원격장 모델을 이용한 방법보다 인식률이 최대 $15\%$까지 향상됨을 확인하였다.

자동차 기능안전성을 위한 온톨로지 기반의 위험원 분석 및 위험 평가 (An Ontology-Based Hazard Analysis and Risk Assessment for automotive functional safety)

  • 노현경;이금석
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.9-17
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    • 2015
  • 본 논문에서는 자동차 기능안전 표준인 ISO 26262에서 요구하는 위험원 분석 및 위험 평가에서 온톨로지와 추론 규칙을 적용하는 방법을 제안한다. 위험원 분석 및 위험 평가는 일반적으로 수작업으로 수행되어 많은 노력이 소요되고 오류가 발생하기 쉬우며 일관성과 정확성이 부족한 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 위험원을 온톨로지로 표현하고, 평가를 위한 온톨로지 규칙을 정의하여 자동화하고 일관성 및 정확성 문제를 개선한다. 본 제안 방법을 검증하기 위해서 ESCL(electronic steering column lock) 시스템에 적용하였다. 온톨로지 규칙 적용 결과를 DL(Description Logics) Query를 실행하여 제대로 동작하는지 확인하였으며, 이를 통해 위험 평가 시에 발생할 수 있는 오류를 파악할 수 있었다.

이동용 로봇의 퍼지 기반 추적 제어 (Fuzzy Rule Based Trajectory Control of Mobile Robot)

  • 이윤형;진강규;최형식;박한일;장하용;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권1호
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    • pp.109-115
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    • 2010
  • 본 논문은 퍼지 제어를 통한 이동용 로봇에 대한 추적 제어에 대해서 다루고 있다. 이동용 로봇은 Mamdani 형식의 퍼지 제어기로 제어 된다. 퍼지 제어기에 있어서 이동용 로봇과 목표 사이의 각도와 각도의 변화율이 입력으로 사용되고, 출력으로 조향각이 추론되어 제어입력이 된다. 퍼지 규칙은 전문가의 경험적 지식을 참조하여 7개를 사용하였다. 또한 퍼지 제어기 설계에 있어서 하나의 관심 분야인 환산계수(scaling factor) 조정 방법에 대해 제안한다. 본 논문에서는 이를 위해 파라미터 최적화 분야에서 잘 알려진 실수코딩 유전알고리즘을 적용하였다. 시뮬레이션을 통해 다양한 초기 조향각이 주어진 경우, 목표치에 대한 추적 안정성을 보여 퍼지 제어기의 유효성이 확인된다.

캡슐형 내시경을 위한 체내 이동용 마이크로 로봇 (Locomotive Microrobot for Capsule Endoscopes)

  • 양성욱;박기태;이승석;나경환;김진석;최종호;박석호;박종오;윤의성
    • 로봇학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.62-67
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    • 2009
  • For diagnoses of digestive organs, capsule endoscopes are widely used and offer valuable information without patient's discomfort. A general capsule endoscope which consists of image sensing module, telemetry module and battery is able to move along gastro-intestinal tracts passively only through peristaltic waves. Thus, it is likely to have some limitations for doctor to acquire images from the desired organs and to diagnose them effectively. As solutions to these problems, a locomotive function of capsule endoscopes has being developed. We have proposed a capsule-type microrobot with synchronized multiple legs. However, the proposed capsular microrobot also has some limitations, such as low speed in advancement, inconvenience to controlling the microrobot, lack of an image module, and deficiency in a steering module. In this paper, we will describe the limitations of the locomotive microrobot and propose solutions to the drawbacks. The solutions are applied to the capsular microrobot and evaluated by in-vitro tests. Based on the experimental results, we conclude that the proposed solutions are effective and appropriate for the locomotive microrobot to explore inside intestinal tracts.

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RPS 시스템을 이용한 차량 제어 특성 해석 (Analysis of Control Performance using RPS System)

  • 김효준;이창노
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.160-166
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    • 2018
  • 본 연구에서는 주행하는 도로면의 단면 형상 정보를 이용하는 RPS 시스템과 다원형 감쇠 특성을 가지는 MSD 시스템을 기반으로 예견 제어 알고리즘을 적용한 지능형 현가 시스템을 제안하고, 그 결과를 제시하였다. 자동차의 과도한 진동과 조종 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 입력은 주행하는 도로면에 돌출되거나 함몰된 불규칙한 주행 장애물이다. 이러한 장애물의 존재 유무만이 아니라 그 형상에 대한 정보를 안다면 이를 활용하여 제어 성능을 개선시킬 수 있다. 선행 연구 결과를 바탕으로 하여, 상용성을 고려한 구조화된 작동 시스템을 적용한 응용 연구를 수행하였다. 이를 위해 RPS 시스템과 예견 제어 기법을 기반으로 한 제어 알고리즘과 다차원화된 감쇠 특성을 가지는 MSD 시스템 간의 스위칭 알고리즘을 개발, 연계성을 제시하였다. 실차 적용성을 파악하기 위하여, 제안된 제어 프레임을 전차량 모델에 구현하여 시뮬레이션을 수행하였다. 구조적 간결성을 목표로 적용된 3-DS 작동기 시스템과 결합된 전자제어식 현가 시스템을 통하여 탑승자의 승차감과 차체의 조종 안정성을 효과적으로 개선할 수 있음과 제 시스템의 유용성을 확인하였다.