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체인형 모둘러 로봇의 설계
Design of a Chain-Type Modular Robot

이보희    (세명대학교 전기공학과   ); 이상경    (세명대학교 전기공학과   ); 공정식    (인덕대 기계설계과  );
  • 초록

    모듈러 로봇은 기존 이동용 로봇이 가지는 공간 이동의 제한성을 극복하기 위해 개발된 로봇이다. 특히 체인형 로봇은 서로 직렬로 결합이 되어 있어 형체 표현방법이 간단하고 결합방법이 실제로 구현하기가 쉽다. 하지만 모듈러 로봇 관련 연구는 결합을 이용한 움직임 구현에 초접을 두어 독립적인 셀의 움직임은 이루어지지 않으며 모든 면에서 결합하지 못하고 한쪽 방향으로만 결합할 수 있는 등의 문제를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 신속하고 독립적인 이동을 위한 바퀴구조의 모률을 기구에 실장 시켜 스스로의 자율성을 갖게 하였다. 또한 독특한 고정 기어 구조를 적용해 1개의 고정 모터로 2개의 모률을 결합할 수 있게 기구를 설계하여 기구의 효율성을 추구하였다. 이를 위해 본 논문에서는 기구 구조를 제안하고 이를 통작하기 위한 제어 회로에 대한 내용을 다루었으며, 모률간의 결합을 위한 고정 알고리즘과 통신 구조를 설계하였다. 아울러 제작된 프로타입은 실제의 응용예제를 통해 구조의 유용성을 검증하였다.


    The modular robot is one which was developed to get over limit of the space movement for the mobile robot. The chain type robot in particular is connected by series each other and this form expression method is simple and easy to really make a docking method efficiently. However, the related studies were focused on the movement that used to be combination, and the movement of a cell independent mainly does not consist and have a problem to dock only in a direction, not to be connected with all directions. Therefore, we suggested a modular structure for quick, independent movement to solve such a problem and had own autonomy. In addition, we are intended to get some effectiveness for connection mechanism using one locking motor. In this paper, we dealt with the design for the mechanical and electrical points and docking algorithm including communication method. All of the structure is verified with real action experiment through the shape expressions of various application platform.


  • 주제어

    Modular robot .   connection mechanism .   combination .   mobile robot .   docking algorithm.  

  • 참고문헌 (13)

    1. Behnam Salemi et al, 'SUPERBOT: A Deployable, Multi-Functional, and Modular Self- Reconfigurable Robotic System,' IEEE/RSJ Conference of Intelligent Robots and Systems, pp. 3636-3641, 2006 
    2. http://www.jennie.com/products/protocol.stacks/zigbee 
    3. Akiya Kamimura et al. 'Automatic Locomotion Design and Experiment s for a Modular Robotic System.' IEEE Transaction on lHechatronics. Vol.10, No.3. pp. 314-325. 2005 
    4. Francesco Mondata et al, 'Swarm-Bot:New Distributed Robotic Concept.' Autonomous Robots. Vol.17, pp. 193-221, 2004 
    5. M. Yim. D. G. Duff, and K. D. Roufas, 'Polybot: A modular reconfigurable robot,' Proc. IEEE Int. Conf on Robotics and Automation, pp. 514-520, 2000 
    6. Mark Yim et al, 'Modular Reconfigurable Robots in Space Applications,' Autonomous Robots , Vol.14, pp. 225-237, 2003 
    7. Murata S., Yoshida E., Tomit K., Kurokawa E., Kamimura A., and Kokaji S., 'Hardware design of modular robotic system,' Proceedings. 2000 IEEE/RSJ International Conference, Vol 3. pp. 2210-2217, 2000 
    8. S. Murata, E. Yoshida, A. Karnimura, H. Kurokawa, K. Tomita, and S. Kokaji , 'M-TRAN: Self-Reconfigurable Modular Robotic System,' IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol.7, No. 4, pp. 431-441, 2002 
    9. http://www.aeenergy.com.hk/english/list/set.html 
    10. Andres Castano et al, 'The Conro Modules for Reconfigurable Robots,' IEEE Transaction on Mechatronics, pp. 100-106, 2002 
    11. http://hitecrcd.eo.kr 
    12. 김현종, 강근택, 이원창, '무선 센서 네트워크와 퍼지모델을 이용한 이동로봇의 실내 위치인식과 주행,' 한국지능시스템학회 논문지, 제18권, 2호, pp.163-168, 2007. 12 
    13. http://www.eleparts.co.kr/pdf/TEAMWORKdata.pdf 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Yu, In-Whan ; Lee, Bo-Hee ; Song, Hyun-Son 2011. "Design and Analysis of a Modular Unit for Reconfiguration of the Structure" 照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, 25(8): 122~131     

 저자의 다른 논문

  • 이보희 (22)

    1. 1997 "적응 학습률을 이용한 신경회로망의 학습성능개선 및 로봇 제어" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 3 (4): 363~372    
    2. 2000 "적외선 센서 배열을 이용한 콘베이어 벨트 사행 감지 장치에 관한 연구(I) -지능형 콘베이어 벨트 손상 검출 시스템 개발-" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 4 (1): 139~144    
    3. 2000 "AE센서를 이용한 콘베이어 벨트 이물질 감지 장치에 관한 연구(III) -지능형 콘베이어 벨트 손상 검출 시스템 개발-" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 4 (4): 803~808    
    4. 2000 "Hemispherical Grain Silicon에 의한 정전용량 확보 및 공정조건 특성에 관한 연구" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 4 (4): 809~815    
    5. 2001 "주차판 표시장치의 토크 최적화에 대한 연구" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 5 (3): 543~551    
    6. 2002 "유전알고리즘을 이용한 사족 보행로봇의 인간친화동작 구현" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 8 (8): 665~672    
    7. 2002 "사족 보행로봇의 원격제어 구현" 한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences 6 (2): 300~308    
    8. 2005 "휴머노이드 로봇의 자세 제어에 관한 연구" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 11 (1): 77~83    
    9. 2006 "휴머노이드 로봇의 안정적 보행을 위한 다중 비선형 제어기 구현" 퍼지 및 지능시스템학회 논문지 = Journal of fuzzy logic and intelligent systems 16 (2): 215~221    
    10. 2006 "유전 알고리즘을 이용한 휴머노이드 로봇의 동작연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 23 (7): 84~92    

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