KR20200072032A - 지상 이동체 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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KR20200072032A KR1020180159748A KR20180159748A KR20200072032A KR 20200072032 A KR20200072032 A KR 20200072032A KR 1020180159748 A KR1020180159748 A KR 1020180159748A KR 20180159748 A KR20180159748 A KR 20180159748A KR 20200072032 A KR20200072032 A KR 20200072032A
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Abstract

본 발명은 지상 이동체 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 그 제어 방법은 지상 이동체의 피치(pitch) 방향, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향 회전을 검출하는 단계; 검출된 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도 중 적어도 하나에 기초하여 외란에 의한 지상 이동체의 기울어짐을 판단하는 단계; 및 판단 결과에 따라 지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하여 지상 이동체의 기울어짐을 보상하는 단계;를 포함한다.

Description

지상 이동체 및 그의 제어 방법{GROUND MOVING OBJECT AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 계단 승월(stair-climbing)이 가능한 지상 이동체의 움직임을 제어하는 방법에 관한 것이다.
최근 로봇 기술의 발달로 인해 산업 로봇 이외에도 인간을 대신하여 다양한 작업을 수행할 수 있는 지능형 로봇에 대한 필요성이 대두 되고 있으며, 이에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
지능형 로봇을 개발하기 위해서는 기계, 전자 등 전통 기술과 함께, 신소재, 반도체, 인공지능, 센서소프트웨어 등의 첨단 기술이 요구되며, 지능형 로봇은 기존 산업용 로봇과 달리 미래 시장에서 요구하는 기능과 성능을 가진 로봇이라고 할 수 있다.
한편, 도시 또는 실내에서 주행하는 로봇의 경우, 계단 승월 기능은 꼭 필요로 하는 사항이다. 최근에는 험한 지형을 주행할 수 있는 다양한 형태의 로봇이 개발되고 있다.
계단 승월이 가능한 여러 형태의 지상 이동체들을 2가지로 분류하면, 트랙(track) 기반 구조와 휠 기반(wheel-based) 구조가 있다.
트랙 기반 구조의 지상 이동체는 바퀴와 지면 사이의 직접적인 접촉이 없다는 것이 특징이며, 트랙은 고르지 않은 노면의 표면 영향을 완화시키기 때문에 비연속적인 노면을 주행하는데 효과가 있다.
그러나 트랙 기반 구조는 노면과의 과다한 접촉 면적으로 인해 불필요한 소음을 유발시키며, 또한 주행함에 따라 바닥에 손상을 줄 수 있다.
한편, 휠 기반 구조의 지상 이동체는 링크 메카니즘(linkage mechanism)을 채용하고, 주행 중에 바퀴가 항상 지면에 접촉하고 있다는 점에서 안정하다는 장점이 있으나, 계단 승월시 수직 방향의 이동만이 가능하며, 다양한 장애물을 이동하는데 어려움이 있을 수 있다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 효율적으로 계단 승월이 가능한 구조를 가지는 지상 이동체 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 지상 이동체 제어 방법은 계단 승월이 가능한 지상 이동체의 움직임을 제어하는 방법으로, 상기 지상 이동체의 피치(pitch) 방향, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향 회전을 검출하는 단계; 상기 검출된 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도 중 적어도 하나에 기초하여, 외란에 의한 상기 지상 이동체의 기울어짐을 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하여, 상기 지상 이동체의 기울어짐을 보상하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 검출된 피치 방향의 회전 각도에 기초하여, 상기 지상 이동체의 계단 상승 또는 하강 여부를 판단된다.
상기 제어 방법은 본 발명의 일실시예에 따른 지상 이동체에 의해 수행될 수 있다.
또한, 상기 제어 방법에 따른 단계들은, 본 발명의 일실시예에 따른 직렬 탄성 액추에이터 시스템에서 수행되도록, 컴퓨터 프로그램으로 구성될 수 있으며, 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 저장될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 지상 이동체는 계단 승월이 가능한 트랙(track) 기반의 지상 이동체로서, 상기 지상 이동체의 피치(pitch) 방향, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향 회전을 검출하는 관성 측정 유닛(IMU, Inertial Measurement Unit); 및 상기 검출된 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도 중 적어도 하나에 기초하여, 외란에 의한 상기 지상 이동체의 기울어짐을 판단하는 제어 유닛;을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 지상 이동체의 기울어짐을 보상하기 위하여, 상기 지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하는 요 각속도 제어기;를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 계단 승월이 가능한 지상 이동체의 움직임을 제어하기 위해, 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도에 기초하여 외란에 의한 지상 이동체의 기울어짐을 판단하고, 피치 방향의 회전 각도에 기초하여 지상 이동체의 계단 상승 또는 하강 여부를 판단하며, 위 판단 결과를 종합해 지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하여 지상 이동체의 기울어짐을 보상함으로써, 지상 이동체의 계단 상승 및 하강 움직임을 안정적으로 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지상 이동체의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지상 이동체의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지상 이동체 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지상 이동체를 제어하기 위한 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 지상 이동체를 제어하기 위한 알고리듬에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지상 이동체의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같은 지상 이동체는 계단 승월이 가능한 구조를 가지는 무인 지상 로봇 등과 같은 구성을 가지고 있으며, 이는 최근 재난지역이나 군사지역과 같이 인간이 접근하기 힘든 위험한 지역의 상황을 확인하기 위해 이용될 수 있다.
상기 지상 이동체는 사용자의 조작에 의해 이동할 수도 있으나, 본 발명의 일실시에에 따른 구비되는 센서를 이용하여 능동적으로 이동하여 투입된 지역의 주변 상황을 촬영하여 사용자에게 전송하는 등의 임무를 수행할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 지상 이동체는 포장된 도로 뿐 아니라 계단 등을 포함한 각종 장해물이 산재해있는 험난한 지형에도 주행이 가능한 트랙형 지상 이동체일 수 있다.
도 1을 참고하면, 지상 이동체(100)는 몸체(110)의 양 측면의 전, 후방에 트랙들(120, 125)이 각각 복수의 구동 풀리들에 감겨 회전하면서, 무한궤도 이동함에 의해 주행될 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 트랙 기반의 지상 이동체(100)는 계단과 수직 장애물 등과 같은 장애물을 원활하게 통과할 수 있도록, 상기 구동 풀리와 연결되어 작동되는 보조의 풀리 또는 보조의 트랙들이나 별도의 플리퍼가 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 플리퍼는, 구동 풀리의 회전력을 전달받아 그와 함께 회전하는 플리퍼 구동 풀리와, 상기 플리퍼 구동 풀리가 회전 가능하게 장착되며 별도의 플리퍼 구동부에 의해 회전하는 플리퍼 프레임과, 플리퍼 프레임에 플리퍼 구동 풀리와 이격되게 회전 가능하게 장착되는 플리퍼 아이들 풀리, 플리퍼 구동 풀리와 플리퍼 아이들 풀리에 양단부가 각각 감기는 플리퍼 트랙 등을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 지상 이동체(100)는 본 발명에 따른 일실시예를 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 제어 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 구성의 지상 이동체에 한정되지 않을 수 있다.
예를 들어, 본 본 발명에 따른 제어 방법은 도 2에 도시된 바와 같은 구성의 지상 이동체에도 적용 가능할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 지상 이동체는 경량화를 위해 대부분 카본으로 성형되며, 방수/방진, 내열성 확보를 고려하여 설계될 수 있다.
또한, 지상 이동체는 제어 시스템의 방수를 위해 동체에 내부 케이스를 두어 2중 방수처리를 할 수 있도록 설계되며, 모터 교체가 용이하도록 설계될 수 있다.
그리고 지상 이동체는, 경량화를 위해 트랙 폭이 감소될 수 있으며, 이 경우 등판 시 트랙의 처짐을 방지할 수 있도록 설계될 수 있다.
한편, 지상 이동체는, 상부 투하장치의 체결 위치가 무게중심을 고려하여 설정되며, 모든 전장품을 포함하여 4kg이 넘지 않도록 설계되는 것이 바람직하다.
전륜 구동방식에서 후륜구동방식으로 변경되는 경우 트랙과 풀리 간 접지력이 향상될 수 있으며, 트랙 처짐을 방지할 수 있는 전방 가이드와 하부 케이스를 이용하여 가드가 설계되고, 트랙 덥게를 구성하여 복사열에 유리하도록 설계될 수 있다.
비행 이동체에서 투하시 부하 및 충격이 가장 작은 첫 번째 풀리를 이용하여 벨트 장력이 조절되며, 동체 중앙부분 높이를 낮게 하여 물이 가운데로 흐르도록 설계될 수 있고, 센서들은 외부에 바로 장착 가능하도록 장착부위에 대해 8.5도 기울여서 디자인될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 계단 승월이 가능한 지상 이동체의 움직임을 제어하기 위해, 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도에 기초하여 외란에 의한 지상 이동체의 기울어짐을 판단하고, 피치 방향의 회전 각도에 기초하여 지상 이동체의 계단 상승 또는 하강 여부를 판단하며, 위 판단 결과를 종합해 지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하여 지상 이동체의 기울어짐을 보상함으로써, 지상 이동체의 계단 상승 및 하강 움직임을 안정적으로 제어할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 지상 이동체의 움직임을 제어하는 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지상 이동체 제어 방법을 나타내는 흐름도로 도시한 것으로, 상기에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 지상 이동체에 의해 수행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 계단 승월이 가능한 지상 이동체의 움직임을 제어하기 위해, 먼저 지상 이동체의 피치(pitch) 방향, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향 회전이 검출된다(S300 단계).
상기 S300 단계에서 검출된 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도 중 적어도 하나에 기초하여, 외란에 의한 상기 지상 이동체의 기울어짐을 판단된다(S310 단계).
한편, 상기 S310 단계의 이전 또는 이후에, 상기 S300 단계에서 검출된 피치 방향의 회전 각도에 기초하여, 지상 이동체의 계단 상승 또는 하강 여부를 판단될 수 있다.
상기 S310 단계에서, 요 방향 회전 각도의 부호 및 롤 방향 회전 각도의 부호에 기초하여, 지상 이동체의 기울어진 방향을 판단될 수 있다.
예를 들어, 지상 이동체의 계단 상승 시, 요 방향 회전 각도와 롤 방향 회전 각도가 동일한 부호로 변화되는 경우, 지상 이동체가 기울어진 것으로 판단될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 지상 이동체의 계단 상승 시, 요 방향 회전 각도와 롤 방향 회전 각도가 동일한 양수값으로 변화되는 경우, 지상 이동체가 오른쪽 방향으로 기울어진 것으로 판단될 수 있다.
그리고 지상 이동체의 계단 상승 시, 요 방향 회전 각도와 롤 방향 회전 각도가 동일한 음수값으로 변화되는 경우, 지상 이동체가 왼쪽 방향으로 기울어진 것으로 판단될 수 있다.
한편, 지상 이동체의 계단 하강 시, 요 방향 회전 각도와 롤 방향 회전 각도가 상이한 부호로 변화되는 경우, 지상 이동체가 기울어진 것으로 판단될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 지상 이동체의 계단 하강 시, 요 방향 회전 각도와 롤 방향 회전 각도가 각각 양수값과 음수값으로 변화되는 경우 지상 이동체가 오른쪽 방향으로 기울어진 것으로 판단되고, 반대로 요 방향 회전 각도와 롤 방향 회전 각도가 각각 음수값과 양수값으로 변화되는 경우 지상 이동체가 왼쪽 방향으로 기울어진 것으로 판단될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같은, 지상 이동체의 기울어짐 방향에 대한 판단 방법은 본 발명의 일실시예로서, 판단의 기준이 되는 부호값 및 수치 등은 필요에 따라 변경될 수 있다.
그 후, 상기 S310 단계에서의 판단 결과에 따라 지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하여(S320 단계), 지상 이동체의 기울어짐이 보상된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지상 이동체의 위치 오차가 검출되고, 상기 검출된 위치 오차에 기초하여 진행하고자 하는 위치 값에 대응하는 요 각속도(yaw rate) 명령이 생성됨으로써, 본 발명에 따른 지상 이동체가 설정된 경로점을 추종하면서 자율 주행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지상 이동체를 제어하기 위한 구성을 설명하기 위한 블록도로서, 지상 이동체는 관성 측정 유닛(400, IMU, Inertial Measurement Unit)과 제어 유닛(410)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 관성 측정 유닛(400, IMU)은 지상 이동체의 피치(pitch) 방향, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향 회전을 검출한다.
지상 이동체의 계단 승월 시 외란으로 인해 계단과 수직 방향이 아닌 사선으로 이동하게 될 수 있으며, 이 경우 지상 이동체의 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향의 움직임이 발생 되어, 피드백 제어를 통해 지상 이동체의 기울어짐이 조정되어질 필요가 있다.
제어 유닛(410)은 상기 관성 측정 유닛(400, IMU)에 의해 검출된 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도 중 적어도 하나에 기초하여, 외란에 의한 지상 이동체의 기울어짐을 판단한다.
예를 들어, 계단을 올라가는 상태에서 외란으로 지상 이동체가 오른쪽으로 기울어지는 경우, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향의 회전 각도가 동일한 방향인 양수값을 가질 수 있다.
한편, 계단을 내려가는 상태에서 외란으로 지상 이동체가 기울어지는 경우, 롤(roll) 방향과 요(yaw) 방향의 회전 각도가 서로 다른 방향으로 부호가 다를 수 있다.
그리고 피치(pitch) 방향의 회전 각도가 -10도 이상일 때(절대값 기준), 지상 이동체가 계단을 내려가는 것으로 판단될 수 있다.
또한, 제어 유닛(420)에는, 지상 이동체의 기울어짐을 보상하기 위하여,지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하는 요 각속도 제어기(411)가 포함될 수 있다.
상기한 바와 같이 외란 극복시 발생되는 요(yaw) 방향의 움직임을 보상하기위해, 요 각속도(Yaw rate)을 피드백함으로써, 지상 이동체의 직진 주행성이 확보될 수 있다.
그리고 어떠한 힘에 의해 지상이동체가 전복되었을 경우 z축 가속도를 이용해 전복 여부를 판단하여, 지속적인 주행이 가능하도록 개발될 수 있다.
도 5는 지상 이동체를 제어하기 위한 알고리듬에 대한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 지상 이동체에 대해 검출된 피치(pitch) 방향, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향 회전 각도와, 각속도 명령 생성기(Yaw rate 명령)로부터의 입력과 속도 명령이 입력되면, 상기한 바와 같은 입력에 의해 롤(Roll) 제어기, 요 각속도(Yaw rate) 제어기 및 속도 제어기에 의해 지상 이동체의 휠(wheel) 속도가 제어됨으로써, 지상 이동체의 움직임이 안정적으로 구현될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 제어 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작될 수 있으며, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

Claims (13)

  1. 계단 승월이 가능한 지상 이동체의 움직임을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 지상 이동체의 피치(pitch) 방향, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향 회전을 검출하는 단계;
    상기 검출된 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도 중 적어도 하나에 기초하여, 외란에 의한 상기 지상 이동체의 기울어짐을 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 상기 지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하여, 상기 지상 이동체의 기울어짐을 보상하는 단계;를 포함하는 지상 이동체 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 피치 방향의 회전 각도에 기초하여, 상기 지상 이동체의 계단 상승 또는 하강 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 지상 이동체 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 판단 단계는
    상기 요 방향 회전 각도의 부호 및 상기 롤 방향 회전 각도의 부호에 기초하여, 상기 지상 이동체의 기울어진 방향을 판단하는 단계;를 포함하는 지상 이동체 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 판단 단계는
    상기 지상 이동체의 계단 상승 시, 상기 요 방향 회전 각도와 상기 롤 방향 회전 각도가 동일한 부호로 변화되는 경우, 상기 지상 이동체가 기울어진 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 지상 이동체 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 판단 단계는
    상기 지상 이동체의 계단 하강 시, 상기 요 방향 회전 각도와 상기 롤 방향 회전 각도가 상이한 부호로 변화되는 경우, 상기 지상 이동체가 기울어진 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 지상 이동체 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지상 이동체의 위치 오차를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 위치 오차에 기초하여, 진행하고자 하는 위치 값에 대응하는 요 각속도(yaw rate) 명령을 생성하는 단계;를 더 포함하는 지상 이동체 제어 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 지상 이동체.
  8. 계단 승월이 가능한 트랙(track) 기반의 지상 이동체에 있어서,
    상기 지상 이동체의 피치(pitch) 방향, 롤(roll) 방향 및 요(yaw) 방향 회전을 검출하는 관성 측정 유닛(IMU, Inertial Measurement Unit); 및
    상기 검출된 요 방향의 회전 각도 및 롤 방향의 회전 각도 중 적어도 하나에 기초하여, 외란에 의한 상기 지상 이동체의 기울어짐을 판단하는 제어 유닛;을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 지상 이동체의 기울어짐을 보상하기 위하여, 상기 지상 이동체의 요 각속도(yaw rate)를 조절하는 요 각속도 제어기;를 포함하는 지상 이동체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어 유닛은
    상기 검출된 피치 방향의 회전 각도에 기초하여, 상기 지상 이동체의 계단 상승 또는 하강 여부를 판단하는 지상 이동체 제어.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제어 유닛은
    상기 요 방향 회전 각도의 부호 및 상기 롤 방향 회전 각도의 부호에 기초하여, 상기 지상 이동체의 기울어진 방향을 판단하는 지상 이동체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어 유닛은
    상기 지상 이동체의 계단 상승 시, 상기 요 방향 회전 각도와 상기 롤 방향 회전 각도가 동일한 부호로 변화되는 경우, 상기 지상 이동체가 기울어진 것으로 판단하는 지상 이동체.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어 유닛은
    상기 지상 이동체의 계단 하강 시, 상기 요 방향 회전 각도와 상기 롤 방향 회전 각도가 상이한 부호로 변화되는 경우, 상기 지상 이동체가 기울어진 것으로 판단하는 지상 이동체.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 지상 이동체의 위치 오차에 기초하여, 진행하고자 하는 위치 값에 대응하는 요 각속도(yaw rate) 명령을 생성하는 명령 생성부;를 더 포함하는 지상 이동체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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