Mecanum wheel-legged robots have advantages of both wheeled mobile robots and legged robots. They can move fast with wheels, overcome challenging terrains with legs, and change heading direction or their support polygon quickly. However, for the robot to achieve dynamic motions, the controller should consider the complex dynamics derived from the robot and mecanum wheel kinematics. This paper proposes the control scheme which consists of the model predictive controller and whole-body tracking controller for the mecanum wheel-legged robot. Whole body simulation is conducted to validate the proposed controller. Hardware experiments validate its performance as well. In order to figure out the performance of the controller, the simulation and hardware tests are conducted on the following cases: keeping balance from disturbance, omnidirectional moving with narrow support polygons.
메카넘 휠-레그드 로봇은 모바일 로봇과 보행 로봇의 장점을 모두 이용하고자 하는 시스템이다. 메카넘 휠 레그드 로봇 시스템은바퀴를 이용하여 평지에서 빠르게 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 주행 중 다리를 이용하여 로봇의 점유공간을 바꾸면서 로봇의 중심을 유지하는 데에도 이용할 수 있다. 게다가, 메카넘 휠의 특성을 이용하여 일반 휠-레그드 로봇과는 다르게 즉각적인 전방향 이동이 가능한 시스템이다. 이러한 이점들을 모두 이용하는 동적 주행이 가능하기 위하여, 로봇의 제어기는 시스템의 복잡한 동역학적 특성과 메카넘휠의 키네마틱 조건들을 모두 이용해야 한다. 본 연구에서는 메카넘 휠 레그드 로봇의 역동적 제어를 위한 모델 예측 제어기와 전신 제어기를 제안한다. 제안한 제어기의 시뮬레이션을 진행한다. 또한, 제어기의 성능을 검증하기 위하여 하드웨어 실험을 진행한다. 시뮬레이션과 하드웨어는 로봇의 역동적 주행 모션을 확인하기 위하여 외력에 대하여 중심 잡기, 전방향 주행의 경우로 진행한다.
