비전시스템을 이용한 속도센서가 없는 이동로봇의 목표물 추종제어 - 조남섭 (The Graduate School, Ajou University, 2014)
본 논문은 역보행 유사 궤환선형화 제어기법을 이용하여 비홀로노믹 제한조건을 갖는 이동로봇의 목표물 추종제어 기법을 제안한다. 기존에 연구되었던 이동로봇의 추종제어하는 연구들은 이동로봇의 비선형성을 보상하기 위하여 기준좌표계의 정보를 필요로 하거나 제어기의 구조가 복잡하기 때문에 실제로 구현에 제약이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 이동로봇이 작업환경에 대한 다양한 정보를 획득할 수 있는 비전시스템을 사용하여 추종목표물과 이동로봇의 상대적 자세정보만을 이용한 제어기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 제어기는 속도정보를 얻지 못하는 대신 이동로봇의 최대속도값을 사용하며 얻어진 영상정보를 통하여 이동로봇의 기구학에 기반한 의사선속도와 의사각속도를 설계한다. 그 후에 설계한 의사입력을 추종하도록 실제 이동로봇의 제어 입력을 설정하여 목표물 추종이 이루어지게 한다. 제안한 제어기법은 로봇과 목표물의 속도측정이 필요하지 않기 때문에 기존의 제어기법보다 더 적은 정보를 사용하여 이동로봇의 제어가 가능하다. 리아푸노프 안정성 해석 기법을 이용하여 제어기의 안정성을 확인하였고, 모의실험과 실제 이동로봇을 이용한 실험을 통하여 본 논문에서 제안하는 제어기법이 속도센서가 없는 상태에서도 안정적으로 목표물을 추종할 수 있음을 검증하였다.
학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :전자공학과,2014. 2
Keywords: Mobile robot; Tracking control; Backstepping-like feedbacklinearization; Unknown velocity