휠체어형 서비스로봇의 ROS 기반 시뮬레이터 개발

Abstract

본 논문은 로봇용 오픈소스 소프트웨어 프레임워크인 ROS(Robot Operating System)를 이용해 고령자, 장애인 등 신체 약자의 생활보조용 가변형 휠체어 타입 로봇의 모델을 3차원 시뮬레이터인Gazebo 환경에서 구축하고 이와 관련된 시뮬레이션을 수행한 것을 소개한다. 본 논문의 휠체어로봇은 조이스틱(PC 상에서 원격조종 시 키보드)을 통하여 사용자가 원하는 속도와 장소로 이송할 수있다. 그리고 휠체어의 등받이와 다리받침대는 사용자가 가장 선호하는 자세로 수동으로 제어하거나 강화학습으로 자동 조정할 수 있다. 또한 휠체어로봇의 자율주행과 생활 편의성을 위해 ROS 기반 원격제어, 내비게이션, SLAM 패키지를 연결하였으며, Gazebo 시뮬레이터 상에서 동작 성능을검증한다 This paper presents building and running a model of a transformable wheelchair-type robot for living support of the physically weak, such as the elderly and the disabled, in Gazebo environment using Robot Operating System (ROS), an open source software framework for robots. The wheelchair robot can be controlled at any speed and to any location by the user via a joystick or keyboard for remote control on PC. In addition, the wheelchair’s back and leg supports can also be controlled manually or automatically with reinforcement learning in their most comfortable position. For self driving and living convenience of the robot, remote control, navigation, and SLAM (simultaneous localization and mapping) packages based on ROS are integrated, and operational performance is verified on the Gazebo simulator