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2013-1 졸업작품 [장려상] 수상작 자율 이동 로봇
작성자 관** 작성일 2014-03-26 조회수 2522

지역 탐색 및 감시 네트워크 구축을 위한

자율 이동 로봇 구현

 

1. 작품명 : 지역 탐색 및 감시 네트워크 구축을 위한 자율 이동 로봇 구현

 

2. 지도교수 : 윤석훈

 

3. 제작자 : 강중하 (20072380), 백선재 (20072424), 천정명 (20072490), 이기범 (20094239)

 

4. 작품개요

Ad-hoc 네트워크 구축을 통한 원격 영상전송 , 자율 지역 탐색 및 감시 , 이동센서네트워크에서 활용될 자율 이동 로봇 구현을 제안한다 . HW 구조로는 사용자가 지정한 목적지로 자율주행을 위해 GPS 센서와 Magnetic 센서를 이용해 이동을 수행한다 . SW 구조로는 전체적인 로봇의 구동을 위해서 Linux 기반하에 OPRoS 프레임을 사용하고 Ad-hoc 네트워크 구축을 위해서 AODV 라우팅 프로토콜을 사용한다 . 본 작품을 통해 기반통신 시설이 없는 환경에서 자체적인 네트워크 서비스 , 영상정보를 제공할 수 있을 것이다 .

 

5. 졸업작품 내용

5-1. 기능

1) 자동모드

- 자동모드는 GUI Googlemap 영역에 사용자가 지정한 목적지 위치 정보를 경도와 위도 값으로 로봇에 전송한다 . 저장된 위도 , 경도 값과 로봇의 GPS 수신기를 이용하며 , 실시간으로 받아오는 데 이터와 비교하여 거리 정보를 측정한다 . 이동을 시작함과 동시에 초음파 센서로 정면의 물체인식 및 거리 값을 계산한다 . 로봇으로부터 30cm 이내에 사물이 발견 될 경우 , 장애물 회 피한 후 다시 목적지로 이동한다 . 한 대의 로봇이 목적지로 이동하고 나머지 2 대의 로봇은 중계역할을 위해서 일정간격을 유지하며 , 네트워크를 형성하면서 목적지로 이동을 한다 .  

자동모드 

2) 수동모드

- 자율 주행을 할 때 예상치 못한 일이 발생하여 그 상황을 확인하기 위해 사용자가 직접적으로 로봇을 원하는 방향으로 이동 시킬 수 가 있다 . 수동모드는 GUI 로 한 개의 로봇을 수동 조작 가능하며 , 조작 중 다른 로봇을 제어 할 경우 사용자의 조작이 있기 전까지 정지상태를 유지한다 . 수동 제어는 방향 및 앞뒤 이동이 가능하다 . 이 때 로봇간의 간격 유지 기능은 실행되지 않게 된다 .

 

5-2. 시스템 설계

1) 하드웨어 / 소프트웨어 구성

로봇의 하드웨어 구성도 로봇의 소프트웨어 구성도

2) OPRoS/GUI 구성   

OPRoS 컴포넌트 구성도 GUI 화면

6. 제작 일정

개발단계

제작기간

제작내용

시스템분석

2012. 9. 1 ~ 2012. 10. 31

시스템 요구사항 및 기능분석

계발

6 개월

시스템 설계

테스트

2013. 5. 1 ~ 2013. 5. 19

테스트 및 성능보완

 

7. 향후 계획과 기대효과

향후 계획으로는 제안된 하드웨어와 로봇 플랫폼인 OPRoS 의 성능측정 후 좀 더 안정적이고 부드러운 주행을 위해 OPRoS 의 성능을 강화할 계획이며 현재에는 3 대의 로봇이 연결된 상태이지만 향후 수많은 로봇을 연결하여 광대한 네트워크를 형성할 예정이다 . 이에 따른 기대효과로는 AP 가 없는 지역에서 영상전송 , 자체적인 Ad-hoc 네트워크를 구축하여 지역탐색 및 감시 목적으로 사용될 수 있다 .