햅틱 피드백을 이용한 멀티로터의 원격제어에 관한 연구 :Study on Teleoperation of Multi-Rotor UAV Using Haptic Feedback

김형석

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 김형석 (한국교통대학교, 한국교통대학교 일반대학원)

지도교수: 정성엽

발행연도: 2016

저작권: 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수1

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

햅틱 피드백을 이용한 멀티로터 UAV 제어에 관한 연구

김형석 , 방혜리 , 이경노 외 2명 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 2016.03 학술대회자료

햅틱 피드백을 이용한 멀티로터의 원격제어에 관한 연구

김형석 2016.01 학위논문

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

요 약

제 목 : 햅틱 피드백을 이용한 멀티로터 원격제어에 관한 연구

본 논문의 목적은 기존의 R/C 조종기 및 스마트폰에 의한 원격제어가 아닌 햅틱 디바이스를 이용하여 멀티로터의 원격제어가 처음이거나 익숙하지 않은 사람들도 멀티로터를 능숙하게 원격제어 할 수 있는 방법을 제안하는데 있다. 본 연구에 이용된 멀티로터는 R/C 조종기를 이용한 수동제어 및 GPS 기반의 자동 주행이 가능하며 Python으로 멀티로터 제어 프로그램 개발이 가능하다. 또한, 본 연구에 이용된 햅틱 디바이스인 Phantom Omni는 6자유도 입력에 3자유도의 반력을 출력할 수 있는 디바이스로, 햅틱 디바이스의 End Effector의 위치 및 입력에 따라 3차원 반력을 출력할 수 있다. 본 논문에서는 햅틱 디바이스를 이용해 멀티로터를 안전하게 원격제어하기 위한 사용자 인터페이스 시스템을 개발하였으며, 멀티로터 초보자도 멀티로터를 안전하게 원격제어 할 수 있는지 실험을 통해 검증하였다. 본 논문에서 수행한 시스템의 실험 및 검증을 통해 제안한 시스템의 실현 가능성과 부족한 문제점을 파악 할 수 있었다. 실험결과 본 시스템을 이용한 사용자들은 멀티로터를 안전하게 이·착륙 및 원격제어 할 수 있었지만, Phantom Omni의 End Effector 위치에 대한 햅틱 피드백 발생 프로그램이 완벽하지 못하여 멀티로터를 제어함에 있어 조작성에 약간의 불편함을 느끼는 것을 확인할 수 있었다. 향후 Phantom Omni 햅틱 피드백 출력 프로그램을 보완한다면 멀티로터 초보자나 익숙하지 않은 사용자들도 충분히 안전하고 원활하게 사용 가능한 멀티로터 원격제어 시스템을 완성할 수 있을 것이다.

This thesis studies a new teleoperation method for multi-rotor UAV(unmanned aerial vehicle). It uses a haptic device, named as Phantom Omni, which has 6 degree of freedom inputs and 3 degrees of freedom force reaction.
Conventional controllers such as R/C controller and smart phone are not adequate for beginners of the multi-rotor UAV. Therefore, we propose a new user interface system for unskilled operators to control the multi-rotor UAV. In this thesis, a 3DR solo drone is used, which is made by 3DR robotics. It provides two control modes; one is manual control mode using R/C controller and the other is automatic control mode based on GPS data. To evaluate the proposed interface system, we performed two types of experiments based on those control modes. The first is the experiment on velocity control of the multi-rotor without GPS information and it is performed in indoor environment. And the second is the experiment on position control of the multi-rotor using GPS information, which is performed in outdoor environment.
In indoor experiment, the x, y and z components of the velocity of the multi-rotor are designed to be proportional to the x, y and z components of the position input of the Phantom Omni End Effector. This experimental result show that the velocity in x and y axis is successfully controlled by the proposed interface system but the velocity in z axis does not. It is because there is a threshold for the multi-rotor to take off.
In the outdoor experiment, the x, y and z components of the position of the multi-rotor are designed to be proportional to the x, y and z components of the position inputs of the Phantom Omni End Effector. In this experiment, a mission is assigned to the unskilled participant, which the multi-rotor UAV should follow a square path. This experimental result shows that using the proposed interface system, even beginners for the multi-rotor can perform the given mission
The other devices such as the leap motion will be studied and then the proposed interface system will be improved.

Ⅰ. 서 론 1
1. 연구배경 1
2. 연구목적 3
3. 연구동향 5
Ⅱ. 상용 멀티로터 인터페이스 분석 6
1. 3DR-SOLO Multi-rotor 6
2. Haptic Device 16
3. 라즈베리파이 18
Ⅲ. 멀티로터 제어 시스템 20
1. 멀티로터 제어 시스템 구성 20
2. Phantom Omni 개발 환경 구축 24
3. 라즈베리파이 3DR SOLO 개발 환경 구축 28
4. C++ 기반 프로그램 개발 32
Ⅳ. 실험 결과 35
1. 멀티로터 수동제어의 실험 결과 35
2. GPS 기반 멀티로터 제어 시스템의 실험 결과 37
V. 결론 43
참고문헌 45
Abstract 47
부록 49

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)