[졸업작품] 시각 장애인의 길을 안내하는 이동로봇 개발-회로도, 소스 등 상세자료 포함

소개글

* 색깔로 구분된 보도블럭을 따라 시각 장애인을 목적지까지 안전하게 안내하는 이동 로봇 개발
- 이동 로봇의 몸체 부분 본체 개발
- 이동 로봇의 제어장치 개발
- 이동 로봇의 길 안내를 위한 시각 시스템 구성 및 프로그램 개발

목차

Ⅰ. 요약문(summary) 1
1. 서론
2. 시각 장애인 안내 로봇의 설계 및 제작
2.1 이론적 배경
2.2 개념 설계
2.3 상세 설계
3. 제어장치 설계 및 제작
4. 결과 및 고찰
5. 결론
5.1 결론
5.2 향후과제
* 참고문헌
부록 1 : 설계도면
1. 기계장치의 설계도
2. 제어장치의 회로도
부록 2 : 프로그램
1. 영상처리 프로그램
2. 마이크로프로세서 프로그램
부록 3 : 부품리스트(구입처 포함)

본문내용

1. 서론
전 세계적으로 선천적 혹은 후천적인 이유로 수많은 시각 장애인이 있고 앞으로 사고 등에 의해 점점 늘어나고 있는 추세에 있다. 시각장애인이 외출할 때는 보통 시각 장애인용 지팡이, 안내인, 안내견 등의 도움을 받는다. 지팡이를 의지할 경우에는 길을 잃을 가능성이 매우 높고, 안내인의 도움은 핵가족화로 인해 점점 어려워지고 있으며, 안내견은 구하기도 힘들 뿐만 아니라 경제적인 부담이 매우 크다. 그러므로 시각장애인이 혼자서 외출하는 데는 많은 어려움이 있으므로 대책마련이 시급하다.
이동로봇은 국내외에서 이미 개발하였고, 앞으로도 학교, 연구소, 회사 등에서 보다 발전된 이동로봇을 연구하고 있다. 그러나 기 개발된 이동로봇은 시각 장애인을 위한 보도블록(노란색 블록)을 따라 정확하게 이동하는 이동로봇은 개발되지 않았다. 따라서 시각장애인의 보도불록을 인식하여 정확하게 길을 안내할 수 있고, 장해물이 있을 경우 장해물을 인식하고 회피할 수 있는 이동로봇의 개발이 시급하다.
따라서 본 연구에서는 시각 장애인을 위한 보도블록(노란색깔로 표시된 보도블록)을 따라 시각장애인을 목적지까지 안전하게 인도하는 이동로봇을 개발하고자 한다. 로봇 본체, 제어장치, 시각장치(영상처리 프로그램 포함), 장애물감지장치 등으로 구성되는 이동로봇을 제작하며, 가상으로 만든 노란줄을 가진 도로 위에서 특성실험을 실시하였다.


2. 시각 장애인 안내 로봇의 설계 및 제작
2.1 이론 및 기본개념
2.1.1 영상처리부
(1) 영상처리 기본 이론
① 히스토그램(Histogram) :
영상의 밝기 값을 수평축으로 하고 수평축의 밝기값에 대응되는 크기를 가진 픽셀수가 영상 안에 몇 개나 되는지 나타내는 빈도수를 수직축으로 해서 만든 그래프이다. 따라서 흑백영상의 경우 수평축은 0～255의 범위값을 가지며 수직축의 값은 영상의 크기와 밝기의 분포에 따라 달라진다.

참고 자료

[1] H. Maaref and C. Barret, "Sensor-based navigation of a mobile robot in an indoor environment,"Robotics and Autonomous Systems, Vol. 38, No. 1, pp.1-18, 31 January 2002.
[2] Igor E. Paromtchik, "Optical guidance method for robots capable of vision and communication,"Robotics and Autonomous Systems, Vol. 54, No. 6, pp. 461-471, 2006.
[3] Sen Zhang, Lihua Xie and Martin David Adams, "Feature extraction for outdoor mobile robot navigation based on a modified GaussNewton optimization approach," Robotics and Autonomous Systems, Vol. 54, No. 4, pp.277-287, 2006.
[4] Wesley H. Huang, Brett R. Fajen, Jonathan R. Fink and William H. Warren, "Visual navigation and obstacle avoidance using a steering potential function," Robotics and Autonomous Systems, Vol. 54, No. 4, pp. 288-299, 2006.
[5] W. Strzl and H.A. Mallot, "Efficient visual homing based on Fourier transformed panoramic images," Robotics and Autonomous Systems, Vol. 54, No. 4, pp.300-313, 2006.
[6] Elie Maalouf, Maarouf Saad and Hamadou Saliah, "A higher level path tracking controller for a four-wheel differentially steered mobile robot," Robotics and Autonomous Systems, Vol. 54, No. 1, pp.23-33, 2006.
[7] Meng Wang and James N.K. Liu, "Interactive control for Internet-based mobile robot teleoperation," Robotics and Autonomous Systems, Vol. 52, No. 2-3, pp. 160-179, 2005.
[8] 윤덕용, "80C196KC 마스터 1,2“, OHM사, 2002.
[9] 이상엽, “Visual C++ Programming Bible”, 영진 출판사, 2004..
[10] 김도우, “마이크로 컨트롤러 80c196”, 동일 출판사, 2003.
[11] 강동중, “Visual C++을 이용한 디지털 영상 처리”, 사이텍 미디어, 2003.
[12] 배건웅, “키트로 배우는 80196”, 아진 출판사, 2002.
[13] 이상락/박귀태, “(C언어로 쉽게 배우는)80C196”, 대영사, 2002.