3자유도 결합 팔을 가진 모듈형 로봇의 비평탄 지형 주행 알고리즘

Abstract

본 논문에서는 미지 환경의 비평탄 지형에서 로봇 주행에 제한이 따르는 문제를 극복하기 위해 물리적 결합을 통한 모듈형 로봇의 이동성 향상 기법을 제안한다. 모듈형 로봇 시스템은 자가 결합 기구 장치, 3자유도 로봇 결합 팔, 모듈 로봇 플랫폼, 모션제어기, 주제어기로 구성하였으며, 로봇간 결합 및 협업을 위해 RGGR구조의 결합 메카니즘을 사용하였다. 또한 실내 GPS를 사용하여 로봇의 실시간 위치 및 진행 방향을 추정하고, 추정된 정보를 기반으로 로봇의 이동 경로와 방향을 제어하여 로봇간 물리적 결합을 수행하였다. 물리적 결합을 통한 모듈형 로봇의 비평탄 지형 주행 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 세 대의 모듈형 로봇을 제작하여 실제 끊어진 도로와 단턱이 존재하는 환경에서 실험을 통해 검증하였다. In the paper, we propose an improved mobility method of modular robots by physical docking in the uneven environments. The modular robot system consists of autonomous docking device, 3 DOF robotic arm, motion controller, and main controller. Real-time location and direction of the robot are estimated using inner GPS and they are used to control direction and path of each robot for physical docking between modular robots. We design a navigation algorithm of modular robot using physical docking and cooperative navigation in the environment with broken road and low stair. The proposed method is verified by navigation experiments of three developed modular robots in the uneven environments.