생체 모방형의 아쿠아리움 관상어 로봇 개발
Development of Autonomous Bio-Mimetic Ornamental Aquarium Fish Robotic
0
조회
0
다운로드
4
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 논문의 수중로봇 도미(Domi) ver1.0는 관상어용 물고기 로봇 개발을 목표로 연구 개발되었다. 물고기 로봇은 머리, 1단, 2단 몸체와꼬리 부분과 2개의 구동 관절로 구성되어있다. 물고기 로봇의 추력에 적합한 구동부 선정을 위하여 물고기 로봇 모델링과 유영 해석을 통하여 관절 구동부가 설계되었다. 또한 물고기 로봇의 유영알고리즘은 Lighthill 운동학 해석을 기초로 생체 모방의 유영 근사화 방법을 적용하였다. 설계된 물고기는 수동유영 및 자율운영모드로 동작된다. 수동유영모드는 RF 송수신기를 이용하여 운용되며, 자율유영모드는 머리 부분에 부착된 PSD센서, 마이컴 제어부, 서보 구동장치에 의하여 구현된다. 본 설계된 물고기 로봇 도미 ver1.0은 수중 현장시험 평가를통하여 추력, 내구성, 방수성 등의 성능이 우수함을 확인하였다.
Abstract
In this paper, the designed fish robots DOMI ver1.0 is researched and development for aquarium underwater robot. The presented fish robot consists of the head, 1’st stage body, 2nd stage body and tail, which is connected two point driving joints. The model of the robot fish is analysis to maximize the momentum of the robot fish and the body of the robot is designed through the analysis of the biological fish swimming. Also, Lighthill was applied to the kinematics analysis of robot fish swimming algorithms, we are applied to the approximate method of the streamer model that utilizes techniques mimic the biological fish. The swimming robot has two operating mode such as manual and autonomous operation modes. In manual mode the fish robot is operated to using the RF transceiver, and in autonomous mode the robot is controlled by microprocessor board that is consist PSD sensor for the object recognition and avoidance. In order to the submerged and emerged, the robot has the bladder device in a head portion. The robot gravity center weight is transferred to a one-axis sliding and it is possible to the submerged and emerged of DOMI robot by the breath unit. It was verified by the performance test of this design robot DOMI ver1.0. It was confirmed that excellent performance, such as driving force, durability and water resistance through the underwater field test.
참고문헌 (13)
- 최현택, "ROV (원격조종 수중로봇)의 소개와 ROV해미래의 운동 제어 및 신호 처리", 한국정밀공학회지, 26(5), pp.41~47 (2009), 한국정밀공학회
- K. J. Shin, "Design of Autono-mous Bio-mimetic Robotic Fish with Swimming Artificial Intelligence", The 2014 Fall Conference of the KIPS, pp.913~916 (2014)
- 김영진, "생체 모방 로봇 물고기의 설계와 제어에 관한 연구", 대한기계학회논문집 A, 36(1), pp.1~7 (2012), 대한기계학회
- 이동혁, "IR 센서 및 Compass 센서를 이용한 생체 모방형 수중 로봇의 장애물 인식 및 회피", 제어.로봇.시스템학회 논문지, 18(10), pp.928~933 (2012), 제어·로봇·시스템학회[DOI]
- 김형석, "3 자유도 물고기 로봇의 동적해석 및 운동파라미터 최적화에 관한 연구", 대한기계학회논문집 A, 33(10), pp.1029~1037 (2009), 대한기계학회
- Y. S. Ryou, "Autonomous Bio-mimetic Ornamental Fish Robot with Multi-Function", News Letter, Korea Institute of Industrial Technology, Vol.2, No.19, section 4, ~ (2009)
- K. J. Shin, "Robot Fish", Patent No. 10-1003834, Dec, ~ (2010)
- D. S. Barret, "Drag Reduction in Fish. like Locomotion", Journal of Fluid Mechanics, 392, pp.183~212 (1999)
- 박훈철, "인공근육형 LIPCA를 이용한 물고기 모방 로봇의 설계, 제작 및 실험", 대한기계학회논문집 A, 31(1), pp.36~42 (2007), 대한기계학회
- H. J. Kim, "Design of Autonomous Robotic Fish Swimming Artificial Intelligence", Master, pp.2012
- D. Weihs, "A Hydro Dynamical Anaysis of Fish Turning Manoeuvres", pp.52~72 (1972), Biological Sciences
- K. Hirata, "Study on Turning Performance of a Fish Robot", Pro. 1st Int. Symp. Aqua Bio-Mechatronics, pp.287~292 (2000)