Vonalkövetési technikák mobilis robotokkal

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Dr. Kiss Bálint
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

이 학사 논문에서는, LabVIEW 개발 환경과 하나의 광센서를 이용하여 선의 오른쪽이나 왼쪽 가장자리를 따라가는 알고리즘과 가장자리를 바꾸면서 교차지점에서 한쪽의 길을 선택하는 알고리즘을 구현하는데 중점을 두고 있다. LabVIEW 로보틱 모듈을 사용하여 로봇을 원하는 목적에 따라 움직일 수 있다. 예를 들어 로봇이 라인을 따라가다가 원하는 지점에서 라인 스위칭을 할 수 있다. 오른쪽에서 왼쪽으로 이동할 수도 있고, 다시 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 수 있다. 또한 여러 교차지점에서 다양한 경로를 선택하게 만들 수 있다.

이 논문은 LabVIEW를 사용하는 기본적인 방법부터 교차 지점에서의 로봇의 움직임을 다루고 있다. 먼저 National Instrument에서 제공된 LabVIEW와 로봇 DaNI에 대한 기본적인 개념을 이해한다. LabVIEW는 다른 고급언어와는 달리 설계도에 회로를 직접 그리는 방식으로 작동한다. 따라서 다른 언어들에 비해 쉽게 익힐 수 있는 장점이 있다. 광센서에서 측정된 값을 이용하여 두 바퀴의 움직임을 조절하고 선의 가장자리를 따라갈 수 있도록 한다. 광센서는 아날로그 센서로서, 완벽하게 검은색에서는 5V의 출력을 내고 완벽하게 흰 부분에서는 0V를 출력으로 낸다. 센서 값과 두 바퀴의 속도를 측정하여 에러 신호를 측정하고 알고리즘을 개선하여 로봇의 움직임을 더 매끄럽게 만든다. 두바퀴의 속력 이득값을 줄때, 비선형적인 이득이 선형적이 게인보다 나은 성능을 보인다. 선의 가장자리를 바꾸는 알고리즘을 발전시켜서 로봇이 두 갈래의 길 중 하나를 따라갈 수 있는 알고리즘을 구현한다. 이 알고리즘을 적용하여 다양한 길을 따라갈 수 있도록 로봇을 움직일 수 있다.

결론적으로, LabVIEW프로그램과 DaNI 로봇을 이용하여 하나의 광센서로 여러 갈래의 길을 갈 수 있는 알고리즘을 개발할 수 있다. 실제로 이 알고리즘을 바닥위의 트랙에서 구현해보고, 실행이 됨을 확인하였다. 그리고 이 알고리즘이 다른 알고리즘과 구별되는 이유는 하나의 센서로 동작했기 때문이다. 따라서 두개의 센서를 쓰는것보다 생산비용이 적게 든다. 이 알고리즘은 다양한 산업 분야의 공장 생산라인 등에 적용할 수 있다.

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