서비스 로봇 시나리오 개발을 위한 모바일 로봇 설계 및 구현

Abstract

본 학위논문에서는 실내에서 특정한 서비스를 제공할 수 있도록 고안된 모바일 로봇의 설계와 구현에 대해 연구를 수행하였다. 이륜 차동 구동 바퀴 구조와 전방향성 바퀴 구조를 사용하는 두 가지 형태의 모바일 로봇을 제시한다. 각 모바일 로봇의 기구학을 해석하고 자율주행을 위한 오도메트리 정보를 생성한다. 첫번째로 특정 서비스 시나리오를 만족하는 이륜 차동 구동 바퀴 구조를 사용하는 모바일 로봇 플랫폼을 제시한다. 서비스 시나리오를 바탕으로 한 기능을 선별하고 기능을 위해 필요한 구성요소를 선택했다. 구성요소를 기반으로 한 모바일 로봇을 설계하고 구현한다. 모바일 로봇의 운영체제로 사용하며ROS를 사용하여 모바일 로봇의 주행과 안전 기능을 구현한다. 마지막으로 오도메트리 정보가 정확히 생성되었는 지를 검증한다. 두번째로 바퀴 2개를 사용하는 캐스터 휠 모듈을 제시한다. 모듈은 홀로노믹 구속이 없기 때문에 순간적으로 좌우로 움직일 수 있다. 제시된 모듈을 사용한 전방향 모바일 로봇을 설계하고 구현한다. 실험을 통해 전방향 모바일 로봇의 동작이 생성되는 지를 검증한다.