졸업논문  (2002년 12월   숭실대학교 공과대학 기계공학과  정 한 덕, 지도교수 김 진 오)

 

사행(蛇行) 로봇의 지형 감지 및 운동 구현

 

[요 약]

   미지의 지형지물을 탐사하는 로봇은 예상치 못한 지형의 변화나 장애물에 적극적으로 대처할 수 있어야 한다.  그런 면에서 사행 로봇은 가장 적합한 형태의 로봇이다.  본 연구에선 뱀의 운동 형태를 단순화하고 이를 구현할 수 있는 로봇을 제작한다.  이때 이론과 실험을 통하여 최적의 운동현태를 찾아낸다.

   뱀의 유연한 동작을 가능하게 하기 위해 기본 관절을 pitch운동을 하는 액추에이터와 yaw운동을 하는 액추에이터의 결합으로 구성하고 구동을 위한 구동방정식을 세운다.  그리고 로봇의 머리에 부착된 적외선 센서로 변형된 지형을 파악하여 지형에 따라 운동형태를 변형할 수 있으며 초음파 센서로 감지한 목표물까지 이동할 수 있는 로봇을 제작한다.  실험을 통해 로봇은 정현파 형태의 상하운동의 반복만으로 주행을 할 수 있다는 것을 알았으며 전방을 향한 적외선 센서와 지면을 향한 적외선 센서의 동시 사용으로 지형의 변화와 장애물에 적극적으로 대처하도록 하였다.

 

[목 차]

1. 서 론

2. 설 계

    2.1 로못 모델링

    2.2 운동 알고리즘

    2.3 적외선 센서를 이용한 지형 감지

    2.4 초음파 센서를 이용한 목표물 검출

3. 제 작

    3.1 구동부

    3.2 센서부

          3.2.1 적외선 센서

          3.2.2 초음파 센서

    3.3 제어부

4. 성능 시험

    4.1 직선 주행 시험

    4.2 지형 변화에 따른 운동변화 실험

    4.3 목표물 감지 실험

5. 결 론