단안 카메라 기반 3차원 물체 인식 기법 및 6축 머니퓰레이터경로계획을 이용한 탁구 로봇의 구현 (Implementation of a Table Tennis Robot Using Monocular Camera-based 3D Object Recognition Method and Path Planning for 6-Axis Manipulator)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 16권 / 8호 / 35 ~ 44페이지
· 저자명 : 윤재성, 곽창희, 김영현, 김원호, 옥승호

초록

본 논문에서는 탁구 로봇을 위한 6축 머니퓰레이터의 경로계획 기법 및 단안 카메라를 사용하여 3차원 공간상 탁구공의 위치 좌표를 검출하는 기법을 제안한다. 머니퓰레이터의 경로계획에서는 기구학적 해석과 최소관절 변화량 탐색을 이용해 경로를 계획한다. 탁구 로봇에 사용된 두 대의 단안 카메라 중 한 대는 3차원 공간상의 탁구공 위치 좌표를 검출하고, 다른 한 대는 탁구공 속도 및 궤적을 추적하여 탁구공의 타격지점을 예측한다. 본 논문에서 제안하는 탁구 로봇의 타격률 측정을 위해 탁구공의 위치 좌표 보정 기법이 적용되지 않은 기존 모델과 본 논문에서 제안하는 기법이 적용된 모델을 비교 평가하였다. 성능평가 결과, 기존 모델의 타격률 10% 대비 제안된 보정 시스템이 적용된 탁구 로봇은 50%의 타격률로 증가된 것을 확인할 수 있었다.

영어초록

In this paper, we propose a path planning method of a 6-axis manipulator and a monocular camera-based detecting method of a ball coordinate in 3D space for a table tennis robot. In the path planning, we plan the path by using kinematic analysis and searching minimal joint change. One of two monocular cameras detects the coordinate of the ball and the other estimates hit point by tracking the ball speed and trajectory. In order to measure hit rate of the proposed table tennis robot, we compared the existing model without ball position coordinate calibration system to the proposed model. As a result of the performance evaluation, hit rate of the table tennis robot with the proposed ball position coordinate calibration system is increased to 50% hit rate from the 10% hit rate of the existing model.

참고자료

· 없음