• 제목/요약/키워드: Wheeled Mobile Robot

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하이브리드 시스템의 기준동작 구성과 생성에 의한 차륜형 이동로봇의 자율 벽면-주행 알고리즘 (Algorithm for Autonomous Wall-Following of Wheeled Mobile Robots Using Reference Motion Synthesis and Generation of Hybrid System)

  • 임미섭;임준홍
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권7호
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    • pp.586-593
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    • 2000
  • In this paper we propose a new approach to the autonomous wall-following of wheeled mobile robots using hybrid system reference motion synthesis and generation. The hybrid system approach is in-troduced to the motion control of nonholonomic mobile robots for the indoor navigation problems. In the dis-crete event system the discrete states are defined by the user-defined constraints and the reference mo-tion commands are specified in the abstracted motions. The hybrid control system applied for the non-holonomic mobile robots can combine the motion planning and autonomous navigation with obstacle avoid-ance for the indoor navigation problem. Simulation results show that hybrid system approach is an effective method for the autonomous navigation in indoor environments.

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이동로봇을 이용한 원전 내부 감시점검에 관한 연구 (A Study of Nuclear Power Plant Inspection Tasks Using A Mobile Robot)

  • 김창회;서용칠;조재완;최영수;김승호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.193-196
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    • 2002
  • In this paper, we presents the remote inspection activity with a mobile robot at the calandria face areas of the PHWR (pressurized heavy water reactor) nuclear power plants during full power plant operation.. The tele-operated mobile robot has been developed for this task. A 4 wheeled mechanism with the dual reconfigurable crawler arm has been adopted for the ease access to the high radiation area of calandria face. A specially designed extendable long reach mast attached on the mobile platform and the thermal image monitoring system enable human eyes to look into the calandria face. Application of robot will keep human workers from high radiation exposure and enhance the reliability of nuclear power plants.

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신경회로망을 이용한 비전 기반 이동 로봇의 위치제어에 대한 실험적 연구 (Experimental Studies of Vision Based Position Tracking Control of Mobile Robot Using Neural Network)

  • 정슬;장평수;원문철;홍섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.515-526
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    • 2003
  • Tutorial contents of kinematics and dynamics of a wheeled drive mobile robot are presented. Based on the dynamic model, simulation studies of position tracking of a mobile robot are performed. The control structure of several position control algorithms using visual feedback are proposed and their performances are compared. In order to compensate for uncertainties from unknown dynamics and ignored dynamic effects such as slip conditions, neural network based position control schemes are proposed. Experiments are conducted and the results show the performance of the vision based neural network control scheme fumed out to be the best among several proposed schemes.

다양한 센서 융합을 통한 효율적인 모바일로봇 프레임워크 설계 (On the Design of an Efficient Mobile Robot Framework by Using Collaborative Sensor Fusion)

  • 김동환;조성현;양연모
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.124-131
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    • 2011
  • There are many researches in unmanned vehicles such as UGV(Unmanned Ground Vehicle), AUV(Autonomous Underwater Vehicle). In these researches, differential wheeled mobile robots are mainly used to develop the experimental stage algorithm because of the simplicity of modeling and control. Usually a commercial product used in the study, but in order to operate a commercial product to the restrictions because there would need to use a fixed protocol. Using the microprocessor makes the internal sensors(encoder and INS) and external sensors(ultrasonic sensors, infrared sensors) operate and to determine commands for robot operation. This paper propose a mobile robot design for suitable purpose.

신경망을 이용한 복도에서의 구륜이동로봇의 위치추정 (Position Estimation of Wheeled Mobile Robot in a Corridor Using Neural Network)

  • 최경진;이용현;박종국
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.577-582
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    • 2004
  • 본 논문에서는 비전 기반 구륜이동로봇이 복도에 설치된 조명을 표식으로 사용하여 복도를 주행하기 위해 필요한 벽면으로부터의 거리와 방향각을 신경망을 이용하여 추정하는 알고리즘에 대해 기술하였다. 복도의 천정에 설치된 조명은 구륜이동로봇의 위치에 따라 조명 배열선의 기울기가 변하며, 구륜이동로봇의 방향각에 따라 정의된 소멸점의 위치가 변한다는 특징을 이용하였다. 획득된 영상에서 조명은 크기가 제한되어 있으며, 모양이 원에 가깝다는 특징을 이용하여 단순한 알고리즘에 의해 추출하였다. 기지의 구륜이동로봇의 위치와 방향각에서 복도 영상을 획득하여 조명 배열선의 기울기와 소멸점의 위치를 계산하여 이들 사이의 관계를 확인하였다. 주행 중 구륜이동로봇의 위치와 방향각을 추정하기 위해 신경망을 구성하고, 획득된 데이터를 이용하여 역 전파 알고리즘(back propagation algorithm)에 의해 학습을 수행하였다. 구륜이동로봇의 제작하고, 학습결과를 이용하여 실제 복도 주행 실험을 수행하였다.

자율가변 구조의 신경망 모델을 이용한 구륜 이동 로봇의 위치 제어 (Position Control of Wheeled Mobile Robot using Self-Structured Neural Network Model)

  • 김기열;김성회;김현;임호;정영화
    • 정보학연구
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    • 제4권2호
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    • pp.117-127
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    • 2001
  • 본 논문에서는 퍼지모델의 최적 입-출력 소속함수들(membership functions) 및 규칙기반(rulebase) 얻기 위한 자율가변구조의 신경망 알고리즘을 제안하였으며 구륜 이동 로봇(WMR : Wheeled Mobile Robot)의 위치, 속도 방향제어를 위한 퍼지-신경망 제어기 설계를 설계하였다. 제안된 알고리즘에서 입-출력 소속함수의 파라미터들을 찾기 위하여 유전알고리즘을 응용한다. 유전알고리즘에 의해 출력술어의 원소가 증가되며, 규칙기반이 원소의 증가에 의하여 조절된다. 새롭게 조절된 제어기는 출력술어의 증가를 수행하지 않은 제어기와 경쟁하며. 만약 새롭게 조절되어진 퍼지-신경망 제어기가 경쟁에서 진다면, 그 제어법칙은 소멸한다. 그 반대로 조절된 제어기가 생존한다면, 출력술어의 증가된 각 원소들 및 변화된 시스템의 규칙기반이 제어기에 적용된다. 출력술어 및 규칙의 조절이 완료된 후 입력소속함수들에 대한 탐색이 제약조건을 가지고 수행되며 입력소속함수들의 탐색이 완료된 후 출력소속함수의 미세 조정이 수행된다.

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유전 및 면역 알고리즘을 이용한 2자유도 구륜 이동 로봇에 대한 PD-Fuzzy 제어기 설계 (A PD-Fuzzy Controller Design of 2 D.O.F. Wheeled Mobile Robot Using Genetic and Immune Algorithm)

  • 김성회;김기열;임호;박종국
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제37권5호
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    • pp.19-28
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    • 2000
  • 구륜 이동 로봇(Wheeled Mobile Robot)은 제어기 설계에 있어 Nonholonomic Constraints등에 의해 많은 어려움을 지닌다. 본 논문에서는 구륜 이동 로봇의 제어를 위해 PD와 퍼지 시스템이 결합된 제어기가 설계되며, 유전알고리즘에 기초되어 최적 퍼지시스템이 형성된다. 시스템의 최적화 과정은 독립적으로 수행되는 여러 단계들로 이루어지며, 각 단계마다 다른 형식의 알고리즘이 적용되며 효율적 탐색을 위해 Niche알고리즘 및 면역 알고리즘이 결합되어 적용된다. 각 출력용어집합은 최적의 원소들을 얻기 위해 수행되는 탐색에 의해 그 구성이 변화되며, 변화된 출력용어집합의 구성 원소와 관계된 규칙기반이 동시에 조절된다. 출력용어집합의 추가된 원소들 및 조절된 규칙에 대한 적합성이 평가되고 제어 성능의 향상에 기여하지 못한 부분들은 제거된다. 출력변수의 용어집합 및 규칙에 대한 반복적 조절 과정이 완료된 후, 입력 소속함수들에 대한 조정이 제약조건을 가지고 수행되며, 진화연산에 의한 출력소속함수들에 대한 조정이 수행된다.

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Periodic Adaptive Compensation of State-dependent Disturbance in a Digital Servo Motor System

  • Ahn, Hyo-Sung;Chen, YangQuan;Yu, Won-Pil
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권3호
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    • pp.343-348
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    • 2007
  • This paper presents an adaptive controller for the compensation of state-dependent disturbance with unknown amplitude in a digital servo motor system. The state-dependent disturbance is caused by friction and eccentricity between the wheel axis and the motor driver of a mobile robot servo system. The proposed control scheme guarantees an asymptotical stability for both the velocity and position regulation. An experimental result shows the effectiveness of the adaptive disturbance compensator for wheeled-mobile robot in a low velocity diffusion tracking. A comparative experimental study with a simple PI controller is presented.

차륜형 이동로봇의 경로 계획과 자율 주행을 위한 하이브리드 시스템 모델과 제어 (Hybrid System Modeling and Control for Path Planning and Autonomous Navigation of Wheeled Mobile Robots)

  • 임미섭;임준홍
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권1호
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    • pp.33-40
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    • 2000
  • In this paper, an integrated method for the path planning and motion control of wheeled mobile robots using a hybrid system model and control is presented. The hybrid model including the continuous dynamics and discrete dynamics with the continuous and discrete state vector is derived for a two wheel driven mobile robot. The architecture of the hybrid control system for real time path planning and following is designed which has the 3-layered hierarchical structure : the discrete event system using the digital automata as the higher process, the continuous state system for the wheel velocity controls as the lower process, and the interface system as the interaction process between the continuous system as the low level and the discrete event system as the high level. The reference motion commands for autonomous navigation are generated by the abstracted motion in the discrete event system. The motion control tasks including the feasible path planning and autonomous motion control with various initial conditions are investigated as the applications by the simulation studies.

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