D2 CAMPUS PARTNER 광운대 BARAM의 2016 지능로봇경진대회에 출전한 작품 "수중로봇 챌린지" 의 구동 알고리즘을 다룬 발표자료입니다.

1. 수중로봇 챌린지
• 작성자 : BARAM
• 작성일 : 2016. 09.26

2. 경기장
초기 경기장 도안

3. 구동 방식 ( 계획 )
1. 출발지 및 출발방향 기준 2 차원 좌표계 생성 , 수조 크기 입력
- 수조크기 2400mm( 가로 ), 1200mm( 세로 )
2. 목적지 및 도착방향 입력
- 목적지 좌표값 입력 , 도착방향 방위값 입력
3. 출발 위치에서 출발 방향으로 로봇 배치
4. magnetic compass 이용 해당 좌표계 상에서 로봇의 현재방향 추출
- 기준 좌표계 상 방향 저장 , 주기적으로 추출
5. 소나센서 이용 해당 좌표계 상에서 로봇의 현재위치 추출
- 앞 / 좌 / 우 방향 소나센서 값 순차로 저장 , 주기적으로 추출
6. 소나센서를 이용 전방 , 좌우측 벽 / 장애물과의 거리 탐지
7. 전방 벽 / 장애물과 부딪히지 않는 범위 내에서 전진
- 양측 Paddle 등속 구동
- 진행방향 방위값을 유지하도록 PD 제어

4. 구동 방식 ( 계획 )
8. 좌우측 벽 / 장애물과의 거리가 급격히 멀어지는 구간 ( 통로 ) 탐지
- 양측 탐지 시 목적지 근접 방향으로 선택 , 통로방향을 방향벡터로 저장
9. 제자리 정지
- 양측 Paddle 역방향 구동하여 관성 상쇄
- 전방 벽 / 장애물과의 거리의 변화가 없을 때 정지로 판단
10. 통로방향으로 회전
- 로봇의 현재방향 벡터와 통로방향 벡터 비교
- 양측 Paddle 같은 속도 , 방향만 바꿔 제자리 회전 유도
11. 제자리 정지
- 현재방향 벡터의 변화가 미미할 때 정지로 판단
6.~11. 반복
- 전방 벽 / 장애물과 부딪히지 않는 범위 내에서 전진하는 동안
통로 미 탐지 시 180 도 회전 후 전진
12. 도착지 부근에서 현재 위치와 방향을 근거로 도착 방향으로 도착지에 접
근

5. 경기장 특징
→
도착
출발
↓
출발 시 우선 도착방향으로 회전하고 전진해야 함출발 시 우선 도착방향으로 회전하고 전진해야 함
장애물장애물 11 의 간격은 수중로봇의 간격은 수중로봇 33 대 너비대 너비
장애물장애물 22 와 벽과의 간격은 도착점 쪽은 수중로봇와 벽과의 간격은 도착점 쪽은 수중로봇 11 대가 겨우 통대가 겨우 통
과할 수 있는 정도과할 수 있는 정도 ,, 반대쪽은반대쪽은 2~32~3 대 너비대 너비
장애물 1 장애물 2

6. 구동 방식 ( 실제 )
1. 주요 지점 별 magnetic compass 값 저장
- 실제 각도와 compass 값의 크기 차이 (90° 가 70~80 사이 값으로 측정
)
- 위치 별 센서 값 차이 ( 같은 방향에서 이동 시 compass 값 변화 )
- 회전이 필요한 위치마다 필요한 목표 센서 값 저장
2. 소나센서 이용 벽과의 거리 추출
- 소나센서 측정 방향 변경에 delay 0.7 초 필요
- 한 주기에 여러 방향 센서값 추출 불가 -> 꼭 필요한 한 방향만 추출
3. 전방 벽 / 장애물과 부딪히지 않는 범위 내에서 전진
- 양측 Paddle 등속 구동
-> 동일 duty ratio PWM 신호에서 양측 속도 차 존재
- 이의 제기했지만 양측 동일 모터로 정 / 역방향 회전의 토크차이라고 답변
- 양측 duty ratio 차이를 둬 동일 속도 튜닝

7. 구동 방식 ( 실제 )
1. 주요 지점 별 magnetic compass 값 저장
- 실제 각도와 compass 값의 크기 차이 (90° 가 70~80 사이 값으로 측정
)
- 위치 별 센서 값 차이 ( 같은 방향에서 이동 시 compass 값 변화 )
- 회전이 필요한 위치마다 필요한 목표 센서 값 저장
2. 소나센서 이용 벽과의 거리 추출
- 소나센서 측정 방향 변경에 delay 0.7 초 필요
- 한 주기에 여러 방향 센서값 추출 불가 -> 꼭 필요한 한 방향만 추출
3. 전방 벽 / 장애물과 부딪히지 않는 범위 내에서 전진
- 양측 Paddle 등속 구동
-> 동일 duty ratio PWM 신호에서 양측 속도 차 존재
- 이의 제기했지만 양측 동일 모터로 정 / 역방향 회전의 토크차이라고 답변
- 양측 duty ratio 차이를 둬 동일 속도 튜닝