퍼지 제어기를 이용한 자율이동로봇의 경로추정
Path Following of a Nonholonomic Wheeled Mobile Robot Using Fuzzy Logic
- 발행기관 亞州大學校 大學院
- 지도교수 홍석교
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 대학원 공학계열
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 연구에서는 이동로봇의 정확한 위치주정을 위한 엔코더의 오차 보상 방법과 주행 시 에러를 최소로 줄이기 위한 퍼지 제어기를 제안한다. 엔코더는 이동로봇의 위치를 결정하는데 가장 널리 사용되는 장치로써 이를 통해 주기적으로 측정되는 절대 위치 값들로부터 이동로봇의 현재 위치 정보를 실시간으로 쉽게 얻을 수 있다. 그러나 측정값에 미끄러짐과 마찰로 인한 포함된 오차가 위치 데이터에 연속적으로 누적되기 때문에 원거리 주행에는 부적합한 단점이 있다. 그러므로 이렇게 얻는 로봇의 위치와 방향은 이동거리가 길거나 시간이 지나면 부정확하게 되고 로봇의 정상적인 주행이 불가능하게 된다. 엔코더의 이런 단점을 보안하기 위해 방향각에 대해 자이로스코프를 사용하였다. 자이로스코프로부터 얻은 데이터와 엔코더의 데이터를 융합하여 엔코더의 오차누적을 보상하기 위한 알고리듬을 제안한다. 또 주행 시 발생하는 여러 외부적인 외란을 극복하기 위해 외란에 강한 퍼지 제어기를 제안한다. 정확한 경로 추정은 이동로봇에 있어서 매우 중요하다. 이동로봇의 실제 주행 시 주어진 경로를 정확히 추정한다면 장애물 회피나 보다 더 정밀한 임무를 수행할 수 있을 것이다. 그러므로 어떤 환경에서도 이동로봇의 주행 시 오차를 줄이고 경로를 보다 정확히 추정할 수 있는 제어기가 필요하다.
more초록/요약
Mobile robots are used in a variety of applications. A primary limitation of existing mobile robots is in its accuracy of trajectory tracking, especially in the orientation accuracy. In this paper, we proposed a fuzzy controller with the Grodometry method to reduce the orientation error of a mobile robot for accurate positioning by coordinating the speeds of the two wheels. To measure the position and orientation of the mobile robot accurately, an encoder and a gyroscope are mounted on the robot. Experimental results show that the feasibility of the proposed fuzzy control with the Gyrodometyr method.
more목차
본문차례
제 1 장 서론 = 1
제 2 장 이동로봇 시스템 = 3
2.1 시스템 구성 = 3
2.2 이동로봇 궤적오차 분석 = 4
2.3 이동로봇 궤적 모델링 = 6
제 3 장 퍼지 제어기 = 10
3.1 퍼지 제어기 설계 = 11
3.2 퍼지 제어기 시뮬레이션 = 16
제 4 장 위치추정 오차 보상 알고리즘 = 17
4.1 센서 데이터 비교 = 17
4.2 Gyrodometry = 18
제 5 장 실험 및 결과 = 20
5.1 시스템 구성 = 20
5.2 관성센서 소개 = 22
5.3 모터 파라미터 추정 = 23
5.4 Gyrodometry 실험 = 27
5.5 Gyrodometry 실험 결과 = 31
5.6 Fuzzy 제어기 실험 = 32
제 6 장 결론 = 36
참고문헌 = 37
ABSTRACT = 38
