극한작업로봇. 인명 구조 수색 로봇(1)

예전에 대회에 참가했던 로봇이다.
극한작업로봇이라고, 무너진 건물 실내를 돌아다니면서 생존자를 빨리 찾아낸다는
형식의 로봇 대회이다.(로봇피아드에서 없어진 종목으로 알고 있다.)

 
로봇은 보시다시피 3단으로 구성되어 있으며
각단의 연결부위를 서보모터를 사용하여 움직여서
장애물을 넘을수 있다.
또한 앞에 달린 카메라로 영상을 전송하여 PC에서 표시하고
인명을 찾아내는 것이다.

기능은.
1. 내부 화면을 전송하여 외부에서 조종 및 수색이 가능하고.
2. 내부 지도를 작성할수 있도록 정보를 제공.
3. 열악한 환경이므로 장애물을 넘을수 있어야 하고.
4. 스스로 동작이 가능.
 
사실 장애물을 넘는 것이 가장 중요한 기능이라고 할수도 있는데..
 
우선 장애물과 벽을 구분하는 방법은..
앞쪽에 거리를 측정하는 적외선 센서2개가 있다.
샤프에서 나온 GP2D12 라는 센서인데.
적외선을 쏘고 그 반사되는 각도(!)를 측정하여 거리를 계산한다.
측정 거리에 따라 몇가지 종류가 있는데 내가 쓴것은 20~80cm 짜리.
매우 정확한 거리측정이 가능하다
단, 점에서 반사된 빛을 측정하므로 틈 같은것이 있으면 오차가 발생할 수 있다.

 

여하튼 앞에 달린 센서 2개는 높이가 다르게 달려 있어서 아래쪽 센서만 짧은 거리를 감지하면
장애물로 인식을 하고, 위쪽 센서까지 짧은 거리로 감지되면 벽이라고 판단을 하고
벽으로 판단되면 로봇이 회전하여 피하고
장애물로 판단하면 서보모터로 앞단을 들어 넘어가게 된다.
위 사진은 로봇이 넘어가는 모습을 찍은 것이다.
(사실 연출한 사진이다...)
동영상을 보시라.
로봇이 구렁이 담넘는 모습!!
 

 
로봇이 장애물을 넘을대 수직으로 세워져서

뒤로 아예 전복되는 사태가 발생할 수 잇는데.

이를 방지하기 위해서 각 단마다

수은 스위치를 기울기 센서로 활용하여

로봇이 너무 세워지면 앞단을 내려 균형을 잡게 된다.

또 하나의 기능은 지도 작성!!

 
로봇은 지자기센서(옵셀-opcel 이란 회사에서 나옴. 디바이스마트에서 찾아보시길)로
로봇이 움직이는 방위각을,
포토 인터럽터를 이용하여 로봇의 이동거리를 PC로 전송한다.
그러면 그 각도와 이동거리로 로봇의 궤적을 그리게 되고
로봇 양옆의 부착된 적외선 센서는 옆에 벽이 있을경우 거리를 측정하여
전송하면 로봇의 움직임과 주변벽으로 구성된 지도가 완성된다.
 
사진을 보면 로봇이 보낸 데이터로 구성된 지도와 실제 움직임 지도가 보인다.. ㅋㅋ
참고로 벽을 인식하여 턴하는 자동조종 방법으로 움직인 것이다.
자동조종이래봐야 그냥 벽 감지하면 양쪽 옆에서 뚤린 곳으로 턴하는것..