Core Concepts
단일 구동기로 구형 로봇 Rollbot을 설계하고, 비홀로노믹 구름 제약을 활용하여 2차원 평면에서 제어 가능한 움직임을 구현하였다.
Abstract
이 논문에서는 단일 구동기로 구동되는 구형 로봇 Rollbot을 소개한다. Rollbot은 내부 질량의 움직임을 이용하여 2차원 평면에서 제어 가능한 움직임을 구현할 수 있다.
논문에서는 먼저 구형 로봇의 일반적인 동역학 모델을 유도하고, Rollbot의 준정적 상태와 안정성을 분석하였다. 이를 바탕으로 Rollbot의 하드웨어를 설계하고, 구동 속도 변화를 통해 궤적을 제어하는 알고리즘을 개발하였다.
실험을 통해 Rollbot이 원 궤적을 따라 움직이고, 목표 지점으로 이동할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 단일 구동기로도 2차원 움직임 제어가 가능함을 보였다.
향후에는 관성 측정 장치 통합, 더 빠른 움직임 및 장애물 회피 등의 기능 추가를 계획하고 있다. Rollbot은 단순하면서도 강력한 구형 로봇의 좋은 사례가 될 것으로 기대된다.
Stats
Rollbot의 직경은 24 cm이고 무게는 1.2 kg이다.
Rollbot의 외피 질량은 840 g이고, 관성 모멘트는 0.0053 kg·m^2이다.
Rollbot의 진자 질량은 306 g이고, 중심에서의 거리는 93 cm이다.
Quotes
"단일 구동기로도 2차원 움직임 제어가 가능함을 보였다."
"Rollbot은 단순하면서도 강력한 구형 로봇의 좋은 사례가 될 것으로 기대된다."