험로 주행 로봇 Seeker
1. 연구배경
도심지의 인구 과밀화가 진행되면서 고층건물이 증가하게 되었다. 높아지는 건물의 공간과 건물사이의 좁아지는 공간은 감시 및 치안에 있어 사각지대가 되기 쉽다. 사건 사고 재난이 발생하기 쉬운 사각지대가 늘어나고 피해 역시 증가하고 있는 현재의 상황이지만, 인건비 상승 및 예산 절감의 방안으로 치안 및 보안 인원은 점점 줄어들고 있다.
일부 지역을 고정 감시 장비를 이용하나, 그 감시 범위가 제한적이고 단순 감시 역할 만을 수행한다. 때문에 사건 및 사고가 발생할 경우 신속한 인원 투입이 힘들며 사고의 후속 처리의 일부분으로만 사용되는 경우가 많다.
사건 및 사고가 발생할 경우 신속한 인원 투입 및 신고는 재난을 최소화 시킬 수 있다. 신속한 인원 투입 및 신고가 늦어짐으로 인한 문제점을 극복하고 더불어 사각지대를 최소화함으로써 치안 및 재난 경보에 효율적으로 대처 할 수 있는 도구가 필요 할 것이라 생각된다. 더불어 화재 및 건물 붕괴와 같이 사람의 인지능력으로 알기 어려운 부분을 담당함으로써 건물 내 인원의 신속한 대피 및 현장에서의 조사활동이 가능한 로봇이 필요 하다고 생각이 된다.
더불어 군사용 원격 정찰 및 탐지 장비로 이용이 가능하도록 해보았다. 험로 주행이 가능하도록 설계를 하였기에 작전지역의 도로 및 제반 상태에 관계없이 이동이 가능하며 각종센서를 이용하여 감시와 정찰 임무가 가능 할 것이다. 특히 사람이 진입하기 힘든 지뢰가 있는 곳이나 유해가스가 존재하는 곳에서 지상 정찰 활동이 가능 할 것이다.
요점
1. 험로 주행 주행 특화형 로봇의 필요하다.
2. 감시해야 할 범위가 늘어났다.
3. 사람이 접근하기 힘든 부분이 있다.
4. 사람이 인지하기 힘든 부분을 알아낼 센서가 있어야 한다.
5. 원격 조종이 가능해야 한다.
6. 가격 절감을 이루어야 한다.
7. 내구성이 좋아야 한다.
8. 다양한 임무에 따라 적응이 가능해야 한다.
2. 연구목표 및 내용
1) 원활한 험지 이동
①일반 모터에 반구형의 다리를 부착하여 계단 및 험로 주행 가능
- Wheel type의 지형제한을 극복.
- caterpillar type의 형식보다 빠른 속도를 기대.
- 반구형으로 인한 회전반경이 커짐으로써 높은 곳으로 올라갈 수 있다.
- 다리의 무게를 감소시킴으로써 적은 힘으로도 높은 효율 기대.
2) 순찰을 위한 영상처리
① 무선 영상전송, 조종자가 모니터링.
- 주요 관측대상을 지정 카메라추적 기능 ‣ 로봇이동
② 야간상황에 영상이 어두워 질것을 대비, CdS를 사용한 라이트 장착.
- 어두워지면 센서가 인식하여 자동으로 라이트가 켜짐
③ 험로 주행에 따른 롤링현상 보정
- 기울기 센서를 이용하여 롤링이 일어나더라도 수평화면 유지
3) 무선컨트롤 (RF통신)
① 로봇이 광범위한 이동경로를 가지므로 전송영역이 넓은 RF통신 이용.
② 컨트롤러는 컴퓨터와 키보드를 사용.
- 컴퓨터상의 원격조종으로 보다 넓은 조종영역 확보
4) 비용 절감
① 사용 모터 개수를 6개에서 4개로 감소
- 각 다리 당 1개의 모터가 필요하므로 총 6개의 모터가 필요
- 풀리를 이용하여 모터수를 4개로 감소시킴.
5) 다리 구동 알고리즘
① 지형에 따른 최적화된 알고리즘 구현
- 지형에 따라 다리의 구동 순서 및 방법이 달라짐
- 지형에 따라 구동 알고리즘을 변경 할 수 있도록 한다.
