6-wheel 소형 모바일 로봇 플랫폼 개발과 슬립률 추정 (Development of Six-wheeled Small Mobile Robot Platform and Slip Ratio Estimation)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 45권 / 3호 / 247 ~ 257페이지
· 저자명 : 오세웅, Hussein F. M. Ali, 김수진, 김영식

초록

본 연구에서는 험지 주행을 위한 6-wheel 소형 모바일 로봇 플랫폼을 개발하고 로봇의 속도와 가속도 및 슬립률을 추정한다. 실제 험지 주행에 사용되는 관절형 현수장치(RVAS: robot vehicle with articulated suspension)가 장착된 차량을 분석하고, 스케일을 줄여 소형 RVAS 모바일 로봇을 설계한다. 그리고 3D 프린팅 기술을 적용하여 모델링한 모바일 로봇을 제작한다. 소형 모바일 로봇의 물리적 제약과 적용 가능한 센서를 고려하여, 한 개의 마이크로 컨트롤러와 6개의 홀센서 엔코더, 한 개의 IMU 센서를 이용한다. 또한, 취득한 센서 데이터의 노이즈를 제거하고, 센서 추정을 개선하기 위해 칼만 필터(Kalman filter) 기반 추정기를 적용한다. 실험을 통하여 각 바퀴의 회전속도와 IMU 센서로부터 측정한 로봇 선형 속도를 사용하여 각 바퀴의 슬립률을 추정한다.

영어초록

In this study, a six-wheeled small mobile robot platform for rough terrain is developed. Speeds, accelerations, and slip ratios of the robot are estimated. We analyzed a vehicle with an articulated suspension (RVAS: robot vehicle with articulated suspension) for actual rough terrain. We then design a small RVAS mobile robot by reducing the scale. The mobile robot is modeled and fabricated by using 3D printing technique. Considering physical limitations of small mobile robots and available sensors, one microcontroller, six hall sensor encoders, and one IMU sensor are used. A Kalman filter-based estimator is also used to remove noise from the acquired data and improve estimation of the robot states. The slip rate of each wheel is experimentally estimated by using the angular velocity of each wheel and the linear velocity of the robot acquired from the IMU sensor.

참고자료

· 없음