자동제어 개념3 1 1
목 차 1 제어란 무엇인가? 2 제어 시스템의 기본 구성 3 개루프제어와 폐루프제어 4 궤환제어 시스템의 시초 5 안정성이란? 목 차 1 제어란 무엇인가? 2 제어 시스템의 기본 구성 3 개루프제어와 폐루프제어 4 궤환제어 시스템의 시초 5 안정성이란? 6 서보제어 7 서보모터와 구동기 8 자동화를 위한 계측 9 시퀀스제어 10 간단한 제어기의 구성 11 디지털 제어 12. 센서 인터페이스 13.지능형 이동로봇 설계의 예 2 2
12. 센서 인터페이스 외부환경 감지를 위한 센서 응용 ◆ 가시적(Look-in) 센서: CCD 카메라, 웹 캠코더 ◆ 비가시적(Look-out)센서 :레이저, 레이더, 초음파, 자이로센서
센서 인터페이스 위치 추적을 위한 센서 - Encoder 모터의 회전을 감지하는 센서. - Ultrasonic Sensor 초음파의 반사시간을 검출하여 거리를 측정. - Land Mark를 이용한 기법 위치를 식별할 수 있는 장치를 주행공간에 설치하여 좌표를 확보. - Camera를 이용한 기법 영상처리,필터링,영상향상을 이용하여 특징 점 추출 및 지도작성. 빠른 영상 처리를 위해 고속의 임베디드 시스템을 채용 해야 함 . Incremental Rotary Encoder Stereo Vision Camera Land Mark응용 근 적외선 위치인식 모듈 Ultrasonic Sensor
센서 인터페이스 영상을 이용한 외부환경 감지 ◆ Vision(시각, 시력, sight) - 인간이 감지하는 외부정보의 70%이상을 담당하며 디지털영상처리 기술의 발전에 따라 인간의 인지기능을 모사하는 지능형 로봇의 시각체계를 구성한다. ◆ Image processing(이미지처리) - 디지털 영상 획득 장치를 이용하여 전자적으로 얻어진 영상에 다양한 알고리즘을 적용하여 필요에 따라서 정보를 처리하는 과정 <Stereo Vision카메라를 이용한 영상처리기술의 예>
레이져 센서에 의한 자율 이동로봇의 장애물 측정범위와 검출 레이져 센서에 의한 자율 이동로봇의 장애물 측정범위와 검출 Mobile robot Mobile robot 탐색거리 장애물의 높이 <주행 시스템의 레이저 센서 구성> < 레이저를 이용한 장애물 측정범위와 검출> < 장애물 측정 영역> <Sick社의 Lidar센서 RS232> <Ridar를 장착한이동로봇>
1.지능형 로봇 ◆ 로봇의 패러다임은 노동대체 수단으로서의 ‘전통적 로봇’에서 인간 친화적인 ‘지능형로봇’으로 변화. ◆ 로봇산업의 세계시장 규모는 현재 약 200억불로 ‘10년 후에는5,000억불이상의 거대시장으로 성장예상.
2. 다양한 이동로봇의 종류
3.지능형 로봇의 목적 ◆ 불확실한 실제 환경에서 상황 변화에 취약 ◆ 지도에 명시된 정적 장애물에 대해서 의존성이 강함. ◆ 확률적,수학적 위치추정 및 지도작성방법에서의 오류 보상방법이 필요. 기존의 자율 주행 이동로봇 ◆ 감지된 센서의 정보를 인지하고 인지된 정보를 지식기반 의한 표현 . ◆ 불확실한 상황에 대해 정보의 표현 및 확장,타 시스템과의 연계가 용이한 제어 규칙과 추론 방법론 제시. ◆계층구조의 분산 제어가 가능한 자율주행 이동로봇 시스템 설계 연구의 목적 외부환경을 인식(Perception) 스스로 상황을 판단(Cognition) 자율적으로 동작(Mobility & Manipulation) 지식 기반의 지능형자율 이동로봇 <지능형 자율 이동로봇 시스템 설계>
자율 이동로봇 관련 기존 연구 4.이동로봇의 기존 연구분야 Fish Bone-Diagram ◆ 주행 환경 감지 ◆ 분류 시스템 설계 연구 ◆ 분류 ◆ 주행 환경 감지 ◆ 장애물의 특징점 추출 ◆ 경로계획 Image Labeling 맥락인식법 영상 분할(Segmentation) 형상,색상,기하학적 분류 트리(Tree) 구조 분석법 SVM,임계값 결정법 위치 ,노면상태,장애물 분석 레이저 ,초음파 센서 가속도,자이로센서 인코더 이동로봇의 동 특성,방위 거리,속도,가속도추정 SLAM Clustering 고정지도 경로계획 주행시 운전자의 자세,표정 GPS IT기반 Network Navigation URC 군집인식,중심, 분산검출 영상 카메라 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 특정 물체인식법 특징 점 추출 기 파트(Part) 기반의 윈도우 스캐닝 방법 이미지 분할지도 작성법 영상 이진화 Active beacon system 스스로 지도를 작성 및 경로계획 지식기반 경로계획