본 논문은 주어진 경로를 따라 여러 임무를 수행하는 로봇의 형상 및 이와 관련된 센서의 최적 설계를 수행한다. EDISON SW를 활용한 주행 로봇의 최적화 및 상세 설계를 수행하고 분석하여 빠르고 안정적으로 임무를 완수하는 리프팅 주행 로봇 모델을 제안한다.

본 연구에서는 자율주행 로봇 설계를 위해 RGB센서 및 초음파센서를 기반으로 한 장애물 감지 RC카를 다루었다. 주로 Edison designer 프로그램을 사용하였으며, 이후 장애물 감지 및 미션 수행에 필요한 설계들은 Arduino를 이용하였다. 미션에 따라 로봇의 현재 상태를 몇 가지 경우로 나누어 알고리즘을 구상하였다.

본 연구는 RGB 센서를 이용하여 장애물의 색깔을 인식하여 지정된 3가지 미션을 수행하는 아두이노 기반의 RC 자동차의 제작을 목적으로 진행이 되었다. 주어진 미션을 수행하기 위해 아두이노 기반의 초음파 센서, 적외선 센서 그리고 RGB 센서가 사용 되었고, 기본 차체의 디자인은 3D CAD를 통하여 디자인 되어 집게 형상의 차체를 구상하였다. 상기 언급된 센서들과 제시된 코드로 주어진 미션을 수행할 수 있을 것으로 예상된다.

This paper suggests the optimal design of an autonomous mission conducting robot. The robot uses infrared sensors for line tracing and 90 degree turns, supersonic sensors for object detection and RGB sensors for identifying colors and deciding which mission to carry out. Edison Designer was used for making a 3D sketch of the model.

본 논문은 비전 센서를 사용하지 않으면서 장애물의 색깔을 인식하여 지정된 미션을 수행하는 로봇을 제작한다. 아두이노를 활용한 차량의 라인 트레이싱을 위한 센서와 장애물을 옮기기 위한 메커니즘의 최적 설계를 수행한 모델을 제안한다.

본 연구에서는 비전 센서를 사용하지 않으면서, 50 mm × 50 mm × 50 mm 크기의 세 가지 색깔 장애물을 인식하여 지정된 미션을 수행하는 로봇을 제작하는 것이 그 목적이다. 각기 다른 A,B,C 미션을 수행할 수 있도록 아두이노를 활용하여 software를 구성했고, 이 보드를 기반으로 미션을 수행할 수 있는 로봇을 구상하였다.

이번 연구에서는 집게를 이용해 지정된 색에 따라 각각의 다른 명령을 수행하는 라인트레이서 로봇의 설계를 목표로 하였다. 미션을 수행하기 위해서는 두 가지의 메커니즘이 필요하다. 첫 번째는 라인트레이서가 주어진 조건에 맞춰 미션을 수행할 수 있도록, 센서를 추가하고 배치를 수정하는 것이다. 두 번째로, 라인트레이서가 집게를 이용해 지정된 장소에서 지정된 색에 따른 미션을 진행하도록 한다. 주어진 경로를 따라 주행하고 미션을 완수하는데 있어, 앞서 언급한 두 가지의 메커니즘과 효율적인 하드웨어 설계에 대한 연구가 필요하다.

본 연구에서는 Line Tracing 을 활용한 자율 주행 로봇을 제작하고, 추가로 색 감지 (RGB) 센서 등의 다양한 센서를 활용한 자율 미션 수행을 목표로 하였다. Line Tracing 에는 적외선 (IR) 센서를 사용하였으며, 미션을 스스로 수행하도록 하기 위해 색 감지 (RGB) 센서, 초음파 센서와 DC 모터, Servo 모터를 사용하였다. 로봇의 기초 골격은 EDISON DESIGNER 프로그램을 사용하여 3D 프린터로 제작하였으며, Arduino Mega 보드를 사용한 반복적인 구동 실험을 통해 최적화된 알고리즘 구현을 진행하였다. 한편, 부여된 미션을 수행함에 있어서 주행 시간단축 및 장애물들의 위치 이동에 대한 정확성을 높이는 것에 주력하였다.

본 연구는 EDISON SW를 활용하여 라인 트레이서 및 임무를 수행을 구현하기 위한 연구이다. 최단시간 정확한 임무 수행을 위하여 리프팅 메커니즘을 설계, 구현하였고, 정확한 라인 트레이싱을 위하여 전용 센서를 채택하고 이를 중심으로 알고리즘을 설계하였다. 또한, EDSION Designer을 활용하여 범용성 높은 프레임을 직접 설계하여 경량화를 이루고 무게 중심의 유동성을 확보하였다.

본 논문은 한국연구재단의 지원을 받는 EDISON CHALLENGE를 수행하기 위해서 작성되었다. 본 논문은 적외선 광센서와 아두이노 MEGA를 사용하여서 라인을 따라 자율주행하는 RC카를 설계한 후 초음파 센서, RGB 센서 그리고 Servo 모터로 장애물에 따라 적절한 임무를 수행할 수 있는 하드웨어를 설계한다. Edison Designer를 통해서 기어와 같은 동력 전달원들을 설계하였고 3D 프린터를 통해서 이를 구현하였다.

본 논문에서는 이동로봇에 매니퓰레이션 기능이 추가되어 특정 작업을 수행할 수 있는 모바일 매니퓰레이터의 설계에 대해 설명한다. 모션제어를 통해 정밀한 작업을 수행할 수 있는 이동로봇을 설계하는 데에 중점을 두었다.

There are three types of robots that move on the ground classified as drivetrain. Wheels, tracks and Legs. Wheels and tracks are much easier to construct and control, but they have problems passing through obstacles like people. This paper discusses the design of line tracing using Theo Jansen, one of multi-legged walking mechanism. In order to increase the moving speed, the Jansen mechanism is designed by maximizing the objective variable as GL (Ground Length), GAC (Ground Angle Coefficient). In this project, only three sensors were attached and Arduino was used for optimal control of the motor using the sensor values.

본 논문은 얀센 메커니즘을 이용한 라인트레이서를 빠르고 정확하게 주행하게 하기 위한 연구를 토대로 작성되었다. 설계변수는 다리 링크길이에 따른 GL(Ground Length)의 크기, 로봇의 크기, 센서의 위치와 개수 그에 따른 Arduino cording으로 결정하였다. 연구는 이 설계변수들과 결과값의 상관관계를 예측하고 실험을 통해 검증하는 방식으로 진행되었다.

본 논문에서는 얀센 메커니즘을 활용한 보행 로봇의 궤적을 최적화 하기 위한 알고리즘을 연구하였다. 궤적의 최적화 목표는 지면에 닿는 시간이 길고 지면에 평행하며 빠른 이동을 위해 넓은 보폭을 생성 하는 것으로 두었다. 초기 값은 Edison design의 m.sketch를 사용하여 결정하였고 최적화 과정에서는 MATLAB을 사용하였으며 가능한 빠른 계산이 가능한 것에 초점을 두고 알고리즘을 작성하였다. 최적화된 결과 값에서는 지면에 닿는 궤적의 범위와 보폭의 크기, 궤적의 높이가 가장 큰 값을 결정하였다.

Bipedal robots tend to have greater mobility than conventional treaded or wheeled robots yet they are commonly complicated by instabilities in balance. This paper presents a bipedal robot based upon Jansen’s locomotive mechanism which addresses these challenges in stability and efficiency. In order to achieve a functioning robot, we considered a multitude of variables in its motion including, the Ground Score, Drag Score, step size, foot lift, stride, and instantaneous speed of the Jansen mechanism. Matlab and Jansen Opt solver were used to optimize the legs of the robot. A trial and error experimental method was used to determine the best combination of link lengths, and m.Sketch was used to model our results. Finally, we drew the entirety of the robot’s figure by using the Edison design.

본 논문에서는 jansen’s linkage와 기구설계를 기반으로 Theo Jansen의 strandbeast을 DC모터를 통해 구동하는 8족 보행로봇으로 설계 및 제작하고, 그에 대한 해석을 제시한다. 제작된 로봇은 크게 구동부, 제어부, 센서부로 나눌 수 있으며, 구동부는 모터와 다리로, 제어부는 Arduino 보드로 그리고 센서부는 광센서로 구성되어 있다. 구동부의 다리부분은 에디슨의 M-sketch를 통해 설계하였고, 제어부는 센서의 신호를 트랙에 맞추어 적합하게 받아드릴 수 있도록 코딩을 작성하였다. 제작된 로봇은 일반적인 로봇이 아니라 트랙에 맞추어 특화된 로봇으로 그 목적이 제한되어 있음을 밝히는 바이다.

The Theo Jansen mechanism using 1 degree of freedom is special system of walking robot. The trajectory made by the point of ground position is similar to other walking robot using many degrees of freedom. Because of diversity of design parameter of the Jansen mechanism, it makes a lot of trajectory and takes possibilities of optimization. However this research doesn’t focus on the optimization of trajectory, but it focused on comprehensive design of the robot using well-known trajectory and line tracer logic to go fast and accurate along the line. The logic to follow a line has many kinds of possibility of algorithm. To eliminate uncertainty about recognizing a line, I divide the case of line following situation and make optimized logic.

본 논문은 테오얀센 메커니즘을 적용한 보행 로봇 형상 및 라인 트레이싱을 위한 센서의 최적 설계를 수행한다. 소프트웨어를 활용하여 보행 로봇의 운동학적 해석(보행 곡선 추적, Ground Length, Ground Angle Coefficient), 최적화 및 상세 설계, 센서 추적 관련 시뮬레이션을 수행하고 분석하여 속도가 빠르며 안정적으로 주행하는 테오얀센 메커니즘 모델을 제안한다.

본 연구는 4절 링크 이론(four-bar likage mechanism)과 얀센 메커니즘(Jansen mechanism)을 기반으로 다관절 보행로봇을 제작하고, 로봇의 움직임에 대하여 기구학적인 해석을 제시한다. 또한 라인 트레이싱(Line tracing) 방법을 활용한 자동주행 설계를 위해 아두이노 호환 보드와 적외선 센서 4개를 보행로봇에 부착하여 자동 주행 로봇을 제작하였다.

Various walking robot platforms have been developed to carry out missions such as explorations, pass of obstacle or inspections of dangerous environments. In this work, a four legs mechanism based on Jansen mechanism is developed, which can trace a certain line. In order to maximize the tracing speed, mechanism design is performed in multiple phases using m.sketch, EdisonDesign and Arduino programs. In design process, control of power path and optimization of the locus of legs(GL/GAC) are found to be most important. A prototype model is constructed and test run to check the validity of the design optimization.