로봇의 위치 좌표를 이용한 전정안 반사 알고리즘의 구현

소개

로봇에 대한 기술이 발달하면서 인간의 감각기관을 로봇에 적용하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 시각 영역에 대한 연구는 그 중요성이 날로 커지고 있으며 단순히 보는 것만이 아니라 시각 기관 및 기능에 대한 관심도 증가하고 있다.
본 연구에서는 인간의 시각 기능 중 VOR(전정안 반사)이라는 반사작용을 알고리즘으로 구현해 보고 이것을 실제 로봇에 적용해 보는 것을 목표로 한다. 로봇이 이동했을 때의 위치좌표에 대한 정보를 얻기 위해 모터의 엔코더를 사용하였고 엔코더로 부터 PC로 정보를 전송하기 위해 blue tooth module을 사용하였다.

목차

1. 도입
1.1. 문제제기
1.2. 연구의 필요성 및 목적
1.3. 핵심문제
2. 연구방법
2.1. 선행연구 검토
2.2. 연구방법
2.2.1. 시스템 흐름도
2.2.2. 전정안 반사 알고리즘(VOR algorithm)
3. 연구내용
3.1. 연구결과
3.2. 결과에 대한 해석 및 논의
4. 맺음
4.1. 요약 및 함의
4.2. 의의 및 한계
5. 참고문헌

본문내용

과학기술이 발전함에 따라 위험하고 힘든 일을 대신할 로봇에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 로봇을 연구하는 데에 있어서 최종 목표는 인간과 동일하도록 만드는 것이다. 현재도 로봇과 관련한 새로운 기술들을 보면 모두 인간의 감각기관과 여러 가지 기능들을 로봇에 똑같이 구현하려는 것들이다. 특히 인간의 감각기관을 로봇에 적용시키는 것은 인간이 되기 위한 기본 조건이라 할 수 있다. 예를 들어, 인간의 눈은 카메라의 렌즈와 비교할 수 있고 귀는 마이크, 입은 스피커, 촉각 및 후각은 센서에 대응시킬 수 있다. 실제로 일본의 소니사가 개발한 큐리오 로봇과 혼다사의 아시모 로봇은 인간의 감각기관을 매우 비슷하고 정교하게 구현해 놓았다. 또한 인간처럼 말도 하고 걷기도 하고 춤까지 출 수 있으며 지능 등급도 어린아이나 유인원 정도의 수준까지 측정되었다. 이처럼 점차 로봇이 인간과 비슷해져 가고 있음을 알 수 있으며 언젠가는 인간과 똑같을 뿐만 아니라 인간의 한계를 극복하고 생활 전반에 영향을 미치는 날이 올 것이라 기대해 볼 수 있다.
기본적인 인간의 감각기관을 구현하는 것에 더하여 로봇이 지금보다 인간과 더욱 가까워지기 위해서는 좀 더 세부적인 감각작용의 구현이 필요하다. 특히 로봇의 인간화에 있어서 인간의 시각기관은 매우 중요한 위치를 차지한다. 그 중에서도 시각 영역 안정화에 가장 큰 기여를 하는 VOR이라는 시각 반사 작용을 구현함으로써 로봇 기술의 진화를 이룰 수 있다.
VOR(vestibulo-ocular reflex-전정안 반사)이란, 머리가 움직일 때 그 반대 방향으로 안구를 움직여서 망막위의 맺히는 상이 계속 시야의 중심에 위치하도록 시각 행위를 안정화 시켜주는 눈의 움직임 반사이다. 미세한 머리의 움직임은 항상 존재하기 때문에, 전정안 반사는 시야를 안정화 시키는데 필수적이다. VOR은 무엇을 보는가에 상관없이 동작하고, 심지어 어둡거나 눈을 감았을 때에도 발생한다.

참고자료

· [1] J.M.Hilkert, "Inertially Stabilized Platform Technology", IEEE control system magazine, 2008.
· [2] Micael K. Masten, "Inertially Stabilized Platforms for optical imaging systems", IEEE control system magazine, 2008.
· [3] PyroElectro, http://www.pyroelectro.com/tutorials/servo_motor/index.html [Online]
· Available.
· [4] http://blog.naver.com/goopymoon?Redirect=Log&logNo=130025871374&vid=0 [Online]
· Available.