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엔코더는 이동 로봇의 자기 위치 추정을 위해 널리 쓰이고 있다. 그러나 상대적 자기 위치 추정에 의존하고 있어 바퀴의 미끄러짐 등에 따른 누적 오차가 커지는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 엔코더를 사용한 거리주행계에 광 마우스를 추가하여 누적오차의 단점을 보완할 수 있는 센서 퓨전을 이용한 이동 로봇의 위치 추정 기법을 제안하고자 한다. 먼저 광센서의 동작원리와 특성을 소개한다. 두 번째, 엔코더와 광 마우스 각각에 대하여 기준 좌표계를 설정하고 각 센서들로부터 획득한 데이터를 통하여 이동로봇의 선형속도와 회전속도를 결정하는 기구학적 ...

엔코더는 이동 로봇의 자기 위치 추정을 위해 널리 쓰이고 있다. 그러나 상대적 자기 위치 추정에 의존하고 있어 바퀴의 미끄러짐 등에 따른 누적 오차가 커지는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 엔코더를 사용한 거리주행계에 광 마우스를 추가하여 누적오차의 단점을 보완할 수 있는 센서 퓨전을 이용한 이동 로봇의 위치 추정 기법을 제안하고자 한다. 먼저 광센서의 동작원리와 특성을 소개한다. 두 번째, 엔코더와 광 마우스 각각에 대하여 기준 좌표계를 설정하고 각 센서들로부터 획득한 데이터를 통하여 이동로봇의 선형속도와 회전속도를 결정하는 기구학적 모델링을 유도한다. 세 번째, 광 마우스와 이동로봇에 설치된 엔코더, 그리고 각 센서로부터 데이터를 획득하기 위한 호스트 프로그램에 대한 시스템 구성을 소개하며, 네 번째, 계획된 경로 주행을 통해 얻어진 엔코더와 광 마우스의 데이터 특성을 분석하여 파라미터 테이블을 작성한다. 다섯 번째, 기 작성된 파라미터들을 이용하여 Matlab을 사용, 시뮬레이션에 필요한 센서의 데이터를 인공적으로 합성하고, 기구학 모델링에 적용하여 로봇의 선형속도와 회전속도를 추정한다. 센서 퓨전을 위한 기법으로 최우추정법을 소개한 후 미끄러짐이 없는 상황과 있는 상황에 대하여 여러 상황을 상정, 본 논문에서 제안한 센서 퓨전을 이용한 이동 로봇의 위치 추정 기법의 강인성을 보인다. 마지막으로 고정된 이동로봇의 선형속도만이 아닌 유동적인 속도 변화에 대한 각 센서의 평균값과 상대적 표준편차 값을 회귀직선을 사용하여 수식화 한 후 속도 변화에 따라 강인한 센서 퓨전을 구현할 수 있도록 한다.

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