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논문 기본 정보

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저널정보
대한기계학회 Journal of Mechanical Science and Technology Journal of Mechanical Science and Technology Vol.19 No.6
발행연도
2005.6
수록면
1,290 - 1,303 (14page)

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In this research, a remote control system has been developed and implemented, which combines autonomous obstacle avoidance in real-time with force-reflective tele-operation. A tele-operated mobile robot is controlled by a local two-degrees-of-freedom force-reflective joystick that a human operator holds while he is monitoring the screen. In the system, the force-reflective joystick transforms the relation between a mobile robot and the environment to the operator as a virtual force which is generated in the form of a new collision vector and reflected to the operator. This reflected force makes the tele-operation of a mobile robot safe from collision in an uncertain and obstacle-cluttered remote environment. A mobile robot controlled by a local operator usually takes pictures of remote environments and sends the images back to the operator over the Internet. Because of limitations of communication bandwidth and the narrow view-angles of the camera, the operator cannot observe shadow regions and curved spaces frequently. To overcome this problem, a new form of virtual force is generated along the collision vector according to both distance and approaching velocity between an obstacle and the mobile robot, which is obtained from ultrasonic sensors. This virtual force is transferred back to the two-degrees-of-freedom master joystick over the Internet to enable a human operator to feel the geometrical relation between the mobile robot and the obstacle. It is demonstrated by experiments that this haptic reflection improves the performance of a tele-operated mobile robot significantly.

목차

Abstract

1. Introduction

2. System Model

3. A New Virtual Impedance Algorithm

4. Simulations and Experimentation

5. Conclusions

References

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
Arai, T., Ogata, H. and Suzuki, T., 1989, "Collision Avoidance among Multiple Robots Using Virtual Impedance," Proc. of IEEE/RSJ Int. Workshop on Intelligent Robots and Systems, pp.479~485. google schola Borenstein, J. and Koren, Y., 1988, "Obstacle Avoidance with Ultrasonic Sensors," IEEE J. of Robotics and Automation, Vol.RA-4, No.2, pp.213~218. google schola Borenstein, J. and Koren, Y., 1989, "Real-time Obstacle Avoidance for Fast Mobile Robots," IEEE Trans. on System, Man and Cybernetics, Vol.19, No.5, pp.1179~1187. google schola Borenstein, J. and Koren, Y., 1990, "Teleautonomous Guidance for Mobile Robots," IEEE Trans. on System, Man and Cybernetics, Vol. 20, No.6, pp.1437~1443. google schola Elfes, A., 1987, "Sonar-Based Real-World Mapping and Navigation," IEEE J. Robotics Automation, Vol.RA-3, No.3, pp.249~265. google schola

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