국부적 가스 농도 Map에서 등농도선으로 방향을 결정하는 가스 누출 발원지 자율 탐색 로봇

강승민; 김석기; 윤장호; 이준용; 서정환

doi:10.3795/KSME-B.2023.47.8.387

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저자정보: 강승민 (홍익대학교) 김석기 (홍익대학교) 윤장호 (홍익대학교) 이준용 (홍익대학교) 서정환 (홍익대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제47권 제8호(통권 제455호)

발행연도: 2023.8

수록면: 387 - 393 (7page)

DOI: 10.3795/KSME-B.2023.47.8.387

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최근 유해가스로 인한 사고가 매년 증가하고 있다. 사람이 직접 발원지를 찾는 것은 위험하기 때문에 가스 탐지 기술 및 장치들이 개발되어왔지만, 이동하며 발원지를 탐색하는 로봇에 대한 연구는 미비한 상태이다. 본 연구는 다중의 센서를 이용하여 국부적 등농도선을 기반으로 가스 누출 발원지를 최적으로 탐색하는 로봇의 메커니즘을 설계 및 제작하였다. 또한 라이다를 통해 로봇의 주변 환경을 파악하여 장애물을 스스로 회피하도록 하였다. 실험은 3 × 3 m 공간의 장애물이 있는 미로와 에탄올 가스가 임의의 위치에서 분출되도록 구성된 테스트베드를 구축하여 진행되었다. 실험 결과, 본 연구팀의 가스누출 발원지 자율 탐색 로봇이 장애물을 피하면서 에탄올 가스 누출 위치를 성공적으로 찾아내는 것을 확인하였다.

#Gas Sensing(가스 센싱) #Iso-concentration(등농도선) #Finite Difference Method(유한차분법) #Autonomous Driving(자율 주행) #Calibration(보정) #Localization(측위)

참고문헌 (8)

참고문헌 신청

Kim, Y. J., Cho, S. K., Park, B. S., Jeong, Y. M. and Cho, D. W., 2023, “A Study on Classification of Chemical Safety Technology: Focusing on Big Data and AI Cases,” Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference, Vol. 80, No. 15

Yang, R., Khan, F., Yang, M., Kong, D. and Xu, C., 2018, “A Numerical Fire Simulation Approach for Effectiveness Analysis of Fire Safety Measures in Floating Liquefied Natural Gas Facilities,” Ocean Engineering, Vol. 157, pp. 219~ 233.

Kowadlo, G. and Russell, R. A., 2008, “Robot Odor Localization: a Taxonomy and Survey,” The International Journal of Robotics Research, Vol. 27, No. 8, pp. 869~894.

Braun, J., Piardi, L., Brito, T., Lima, J., Pereira, A., Costa, P. and Nakano, A., 2019, “Indoor Environment Monitoring in Search of Gas Leakage by Mobile Robot,” Robot 2019: Fourth Iberian Robotics Conference, Vol. 1093, pp. 339~ 350.

Monroy, J., Bennetts, V. H., Fan, H., Lilienthal, A. and Jimenez, J. G., 2017, “GADEN: A 3D Gas Dispersion Simulator for Mobile Robot Olfaction in Realistic Environments,” Sensors, Vol. 17, No. 7, pp. 1~16.

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