경사로에서의 안정성 확보를 위한 Mobile Walker의 직진성 향상 기법에 관한 연구

A Study on The Straightness Improvement Method for Ensure Safety of Mobile Walker in Slope

본 논문은 경사로에 위치하는 Mobile Walker의 안전성 확보를 위한 직진성 향상알고리즘을 제안한다. Mobile Walker는 경사면주행 시 로봇의 무게와 경사도에 의한 외력으로 인해 경로 이탈을 하게 된다. 이를 보정하기 위해 본 논문에서는 노면의 기울기에 따른 외력을 추정하고, 이를 모터출력에 가감하는 제어기를 사용하였다. 또한 사용자가 입력하는 목표 회전각속도와 로봇의 회전각속도와의 비교를 통해 각 구동축에 가중치를 인가하는 알고리즘을 사용하였다. 제안한 보정 제어기를 적용한 결과, 경사면 이동 시 이탈거리는 무보정 실험의 경우 발산하지만 경사로 보정 알고리즘을 적용하였을 경우에는 이탈거리가 최대 10cm 이내로 안정적인 주행을 하는 것을 확인할 수 있었으며, 이탈거리 변화율 또한 1m 이후 안정화되어 더 이상의 변화가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.

This paper suggests linearity enhancement algorithm to Ensure safety of Mobile Walker on Slope. Mobile Walker happens to get off track due to external forces from Walker's weight and the degree of the slope while slope driving. In order to compensate this, this research used the controller that estimates the external forces according to the slope of road surface and adjusts it to the motor output. Also, through comparisons between targeted rotational angular velocity which the user inputs and its velocity of the robot, algorithm was applied which applies a weight to each shaft. As a result of applying the proposed correction controller, it diverges in case of non-compensation experiments that deviates when moving, but it case of applying the ramp calibration algorithm, the deviation distance at max was within 10cm that it keeps safe driving, and change rate of deviation distance was also stabilized after 1m where no more changes occurred.