전자공학회논문지SC (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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이동로보트의 주행특성을 고려한 최적설계

Optimal Design of a Mobile Robot Based upon Mobility

  • 발행 : 2001.12.31
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초록

본 논문에서는 유동적인 두 바퀴간격을 갖는 이동로보트의 주행 효율 및 회전특성을 정의하고, 그에 따라 이동로보트의 바퀴의 반경이 정해져 있는 상황 속에서 두 바퀴의 간격을 동적으로 변화시켜, 원하는 주행 효율과 회전특성을 얻을 수 있음을 제안하여 보여준다. 기존의 이동 로보트의 두 바퀴의 간격이 고정되어 있으면, 그 회전 및 주행특성이 고정되어지며 이로 인하여 순간적인 장애물을 회피할 수 없다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통하여, 기존의 고정된 바퀴간격을 탈피하여 두 바퀴의 거리를 동적으로 변화시켜 높은 회전 특성을 순간적으로 얻을 수 있고, 또한 안정된 가운데 높은 주행특성을 가질 수 있음을 보였다. 본 연구에서 정의된 주행특성(mobility) 및 회전특성(rotatability)은 이동로보트의 설계에 적용되어 도로의 설계조건 및 로보트의 상태가 정해진 상황에서 이동로보트의 최적 설계를 위한 이론적 근거를 제공할 것이다. 실험적 데이터를 사용하여 정의된 주행 및 회전특성의 타당성을 보여 준다.

This paper defines the mobility and rotatability, and a desired mobility and rotatability that can be achieved by adjusting the distance between two wheels of a mobile robot dynamically. The radii of wheels are assumed to be constant in this paper. If a mobile robot has a fixed axis connecting the two wheels, it may not be able to avoid a sudden obstacle because of the constraint of mobility and rotatability. The focus of this paper is on the instant rotatability with high and stable mobility. That is, by dynamically changing the distance between the two wheels, the mobile robot could get the high rotatability instantly and high mobility with high stability. Supposed that the mobility and rotatability that are defined in this paper are supplied to the design of a mobile robot, it will suggest a theoretical basis on the optimal design of the mobile robot with a given route condition and its states. The experimental data support the validity of the aforementioned mobility and rotatability.

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