| 1 |
1
후술하는 슬레이브컴퓨터(500)의 제어신호에 따라 비행을 하는 무인비행로봇(100);상기 무인비행로봇(100)의 원격조정을 위한 위치정보를 생성하는 햅틱장치(200);상기 무인비행로봇(100)의 모션정보를 감지하는 모션캡쳐장치(300);상기 햅틱장치(200)와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 햅틱장치(200)에서 생성된 위치정보를 전달받고, 인터넷을 통하여 후술하는 슬레이브컴퓨터(500)로 위치정보를 전송하는 마스터컴퓨터(400);상기 모션캡쳐장치(300)와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 모션캡쳐장치(300)에서 감지한 모션정보를 전달받고, 상기 마스터컴퓨터(400)로부터 전송받은 위치정보 및 상기 모션캡쳐장치(300)로부터 전달받은 모션정보를 이용하여 상기 무인비행로봇(100)의 비행을 제어하는 제어신호를 연산하여 무선통신의 방법으로 상기 무인비행로봇(100)으로 전송하는 슬레이브컴퓨터(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템
|
| 2 |
2
제1항에서, 상기 슬레이브컴퓨터(500)는,상기 마스터컴퓨터(400)에서 상기 슬레이브컴퓨터(500)로 인터넷 전송 과정에서 이산화된 불연속적인 위치정보를 평활(smoothing)하여 연속적인 위치정보를 산출하고, 이러한 연속적인 위치정보 및 상기 모션캡쳐장치(300)에서 전달된 모션정보를 이용하여 상기 무인비행로봇(100)의 추력(λ), x축 회전각속도(ω1), 및 y 축 회전각속도(ω2)를 포함하는 제어신호를 연산하여 상기 무인비행로봇(100)으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템
|
| 3 |
3
제2항에서, 상기 햅틱장치(200)가 생성하는 위치정보가 q(t)이고, 상기 슬레이브컴퓨터(500)로 인터넷 전송 과정에서 이산화된 불연속적인 위치정보는 q(k)인 경우,상기 슬레이브컴퓨터(500)는 평활(smoothing)된 연속적인 위치정보()를,여기서,b'는 속도와 관련된 게인(gain)k'는 위치와 관련된 게인(gain)라는 관계식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템
|
| 4 |
4
제3항에서, 상기 슬레이브컴퓨터(500)는,상기 무인비행로봇(100)이 추종하는 가상점(virtual point)의 속도()를,여기서 ,는 스케일 상수 는 외부 장애물과의 척력p 는 가상점의 위치po 는 미리 알고 있는 장애물의 위치라는 관계식으로 산출하고,상기 무인비행로봇(100)의 추력(λ), 무인비행로봇 좌표계의 x축 회전각속도(ω1) 및 y 축 회전각속도(ω2)를,여기서, 는 관성좌표계에 대한 무인비행로봇 좌표계의 회전행렬의 전치행렬, , 는 게인(gain)이며, ＞0, ＞0, /＞＞0 (은 무인비행로봇(100)의 질량, 는 속도와 관련된 게인) 는 모션캡쳐장치(300)에서 감지한 무인비행로봇(100)의 위치와 가상점 위치의 차이값 는 모션캡쳐장치(300)에서 감지한 무인비행로봇(100)의 속도와 가상점 속도의 차이값 = 는 무인비행로봇(100)의 질량 는 모션캡쳐장치(300)에서 감지한 무인비행로봇(100)의 위치 는 모션캡쳐장치(300)에서 감지한 무인비행로봇(100)의 속도 는 무인비행로봇(100)이 추종하는 가상점의 위치 는 무인비행로봇(100)이 추종하는 가상점의 속도 는 무인비행로봇(100)이 추종하는 가상점의 가속도 는 속도와 관련된 게인 는 위치와 관련된 게인라는 관계식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템
|
| 5 |
5
제4항에서, 상기 슬레이브컴퓨터(500)는,상기 모션캡쳐장치(300)에서 감지한 무인비행로봇(100)의 속도와 외부 장애물과의 척력을 이용한 피드백 정보를 생성하여 상기 마스터컴퓨터(400)로 전송하고,상기 마스터컴퓨터(400)는 상기 슬레이브컴퓨터(500)에서 상기 마스터컴퓨터(400)로 인터넷 전송과정에서 이산화된 불연속적인 피드백 정보를 연속적인 피드백 정보로 평활(smoothing)하고, 평활(smoothing)된 연속적인 피드백 정보 및 상기 햅틱장치(200)에서 전달된 위치정보를 이용하여 상기 햅틱장치(200)로 피드백되는 힘 피드백 신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템
|
| 6 |
6
제5항에서, 상기 슬레이브컴퓨터(500)가 상기 마스터컴퓨터(400)로 전송하는 피드백 정보는,여기서, 는 피드백 정보 는 모션캡쳐장치(300)에서 감지한 무인비행로봇(100)의 속도이고,상기 마스터컴퓨터(400)에서 평활(smoothing)되는 연속적인 피드백 정보는, 여기서, 는 상기 마스터컴퓨터(400)로 인터넷 전송 과정에서 이산화된 불연속적인 피드백 정보 는 상기 마스터컴퓨터(400)에서 PSPM 알고리즘에 의하여 조절(modulating)되는 연속적인 피드백 정보 는 가 들어온 현재의 시점에서 안정한 를 구하기 위한 가상의 에너지 저장소의 에너지량 는 가 들어오기 이전 단계의 가상의 에너지 저장소의 에너지량 는 햅틱장치의 마찰과 같은 댐핑(damping)으로 소멸된 에너지 는 의 이산화에 기인한 에너지 점핑(jumping)에 의한 에너지 상승이고,상기 마스터컴퓨터(400)에서 산출하는 힘 피드백 정보는,여기서 는 힘 피드백 정보 는 햅틱장치(200)가 생성하는 위치정보 는 햅틱장치(200)가 생성하는 속도정보 는 마스터컴퓨터(400)에서 평활(smoothing)되는 연속적인 피드백 정보, , 및 는 각각 게인(gain)행렬인 것을 특징으로 하는 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템
|
| 7 |
7
제6항에서, 는,여기서, 는 가 들어온 시간 는 가 들어온 시간 는 게인행렬 의 i번째 성분 는 와 사이에 들어온 중 가장 큰 값의 i번째 성분 는 와 사이에 들어온 중 가장 작은 값의 i번째 성분이고, 는,인 것을 특징으로 하는 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템
|
