Automatic Stair-Climbing Algorithm of the Planetary Wheel Type Mobile Robot in Nuclear Facilities

원자력시설내에서의 유성차륜형 이동로보트의 자동계단 승월기법

A mobile robot, named KAEROT, has been developed for inspection and maintenance operations in nuclear facilities. The main feature of locomotion system is the planetary wheel assembly with small wheels. This mechanism has been designed to be able to go over the stairs and obstacles with stability. This paper presents the inverse kinematic solution that is to be operated by remote control. The automatic stair climbing algorithm is also proposed. The. proposed algorithms generates the moving pathes of small wheels and calculates the angular velocity of 3 actuation wheels. The results of simulations and experiments are given for KAEROT peformed on the irregular stairs in laboratory. It is shown that the proposed algorithm provides the lower inclination angle of the robot body and increases its stability during navigation.

원자력시설에서 점검 및 보수작업을 위하여 이동로보트 KAEROT을 개발하였다. 이동로보트의 주행장치는 소차륜들이 부착된 유성차륜의 형태로 구성되어 높은 안정성을 유지하며 계단을 포함한 많은 장애물의 승하강이 가능하도록 설계하였다 본 논문에서는 로보트의 원격조작을 용이하게 하기 위하여 이동로보트의 기구학적 해석을 통하여 역기구학 해를 구하였고, 자동 계단승월 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 이동경로를 결정한 후 제안된 기준경로를 추종할 수 있도록 각 차륜의 각속도를 구하는 것이다. 제작 오차가 있는 실험실내 계단에 대하여 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다. 제안된 알고리즘은 로보트 몸체의 경사각도를 낮게 유지시킬 수 있었고, 주행중 안정성을 높혀주었다.