고층 벽면에서 이동하며 물체 삽입을 가능하게 하는 드론 시스템 (Drone System Capable of Inserting an Object While Moving on a High-Rise Building Wall)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 47권 / 5호 / 447 ~ 458페이지
· 저자명 : 박희창, 박현수, 이준석, 한만권, 김동환

초록

이 연구에서는 건물 외벽에서 벤트캡 삽입 작업이 가능한 드론을 설계하고 제어기를 개발하였다. 드론시스템은 벽에 부착되는 드론 기구 메카니즘과 3축 로봇팔을 이용하여 벤트 구멍에 벤트캡을 삽입하는 제어 알고리즘으로 구성하였다. 드론의 안정적인 비행을 위해 센서로부터 얻은 각속도, 각도, x,y축 선속도 값을 이용한 3중 PID 제어를 진행하였고, 전면부에 모터 및 프로펠러를 추가적으로 배치하여 벽 쪽 방향으로 밀어주는 힘을 발생시켜 드론이 벽에 안정적으로 고정될 수 있도록 하였다. 벤트 구멍 인식에서는 최소 자승법 및 RANSAC 알고리즘을 이용하였다. 구멍 인식에서 발생하는 미세 오차는 RCC(remote center compliance) 기구를 이용하여 삽입 성공률을 높였다.

영어초록

This work describes the designed a drone and controller capable of inserting a vent cap on the wall of building, moving on the wall, and attaching the drone to the wall. The drone system is composed of the mechanism attaching to wall and inserting a vent cap with 3-axis robot arm. For the drone flight stability, the drone system was controlled by triple PID control using angular velocity, angle, and linear velocity values received from several sensors. Additional two motors and propellers in the front side of the drone generates force to make the drone attach to wall. In recognition of the vent hole on the wall, the least squares method and RANSAC algorithm were used. Small errors in the hole recognition were overcome using a designed RCC(remote center compliance) devise to increase the success rate of vent cap insertion.

참고자료

· 없음