전동휠체어의 자율주행을 위한 영상신호 처리 기반의 플랫폼 개발

국문 초록 (Abstract)

전동휠체어는 스스로의 힘으로 이동하기 어려운 노인이나 장애인의 이동을 보조하기 위하여 개발된 시스템으로, 수동휠체어를 조작하는 것이 곤란한 중증장애인들에 의해 널리 사용되고 있다. 특히 전동휠체어는 과학기술의 급속한 발전과 함께 기립기능, 고급의 제어기능 등 고 기능성을 가지는 첨단 이동 지원 장비로 개발되고 있다. 지금까지 AGV(Automated Guided Vehicle), 이동 로봇 등에서 사용되고 있는 주행선 인식은 바닥에 부착한 마그네틱 테이프 기반으로 이동 경로를 인식하여 주행하는 방법이 많이 사용되고 있다. 이러한 방법은 시스템 구성 비용 측면에서는 우수하지만, 유지보수 및 마그네틱 테이프 자력세기 변화에 따른 오차 발생 등의 문제를 가지고 있다. 최근 영상처리, 비전센서 등 관련 기술 및 산업의 발전으로 인해 영상신호 처리 기반의 시스템이 널리 연구, 개발되고 있다. 본 논문에서는 전동휠체어의 향상된 기능성과 시장 확대를 고려하여 전동휠체어의 자율 주행을 위한 영상처리 기반의 주행선 인식 및 주행 기능을 가지는 플랫폼의 설계 및 구현을 제시한다. 그리고 구현한 실제 시스템의 성능 시험을 통하여 그 유용성을 확인한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Electric wheelchair is a system developed to assist the movement of elderly or handicapped people who are difficult to walk by their own strength. And it has been widely used by severely handicapped people who are unable to operate manual wheelchairs. In particular, electric wheelchairs are being developed as advanced moving support equipment with high functionality such as standing function and advanced control function along with rapid development of science and technology. Many AGVs (Automated Guided Vehicles) and mobile robots are based on a magnetic tape attached on the floor for their autonomous moving routes. This method is not bad but it has problems such as maintenance andr roer due to the change of a magnetic field strength. Recentlyim, age processing based systems have been widely studied and developed due to the development of related technologies and industries such as image processing and vision sensors. In this paper, we propose a design of the platform with an image recognition and moving function for the autonomous driving of the electric wheelchair. We also verify the usefulness of the implemented system through a performance test.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 시스템 구성과 주행선 인식
• 3. 전동휠체어의 자율 주행 알고리즘 구현
• 4. 성능 시험
• 5. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 김정민, "퍼지 추론 시스템을 이용한 아날로그형 자기위치 장치의 위치 정밀도 향상" 한국지능시스템학회 22 (22): 367-372, 2012

2 이상배, "조이스틱 및 음성인식 겸용" 한국지능시스템학회 17 (17): 52-57, 2007

3 정무경, "전시장 도슨트 로봇의 경로탐색을 위한 위치추적 보정알고리즘" 한국통신학회 40 (40): 723-730, 2015

4 김성진, "전동휠체어의 자유주행을 위한 실시간 제어 구조의 개발" 제어·로봇·시스템학회 10 (10): 940-946, 2004

5 공정식, "인휠형 스마트 휠체어를 위한 힘 보조 제어기 설계" 한국지능시스템학회 11 (11): 80-85, 2011

6 박문호, "양극성 자기유도센서의 성능 향상을 위한 퍼지 추론 시스템" 한국지능시스템학회 24 (24): 58-63, 2014

7 이래경, "실내외 환경에서 안정적인 자율 주행을 위한 스마트 휠체어 시스템 및 주행 기술 개발" 대한전자공학회 52 (52): 153-162, 2015

8 정경훈, "센서융합을 이용한 AGV의 라인 트레킹 방법" 한국지능시스템학회 20 (20): 54-59, 2010

9 변성민, "AGV 운행을 위한 비전기반 유도선 해석 기술" 한국멀티미디어학회 15 (15): 1319-1329, 2012

10 A. Lankenau, "A versatile and safe mobility assistant" 8 (8): 29-37, 2001

11 E. Prassler, "A robotics wheelchair for crowded public environments" 8 (8): 38-45, 2001