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초음파 센서를 이용한 실내 환경 실시간 계측 모델
Real-time Measurement Model of Indoor Environment Using Ultrasonic Sensor 원문보기

한국통신학회논문지. The journal of Korea Information and Communications Society. 무선통신, v.30 no.6A, 2005년, pp.481 - 487  

이만희 (광운대학교 제어계측공학과 메카트로닉스 연구실) ,  조황 (광운대학교 제어계측공학과 메카트로닉스 연구실)

초록
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이동형 로봇의 자율주행 능력을 높이기 위해서는 미리 알려진 주위 환경 특징들을 효과적으로 인식하는 방법의 개발이 매우 중요하다. 본 논문은 실내 로봇 주행 환경 내에서 위치 및 방향 정보가 미리 알려져 있는 벽과 모퉁이 같은 환경 특징들을 초음파 센서를 이용하여 실시간적으로 인식하는 방법을 제안한다. 초음파 센서는 한 개의 초음파 송신기와 이를 중심으로 적절한 거리에 대칭적으로 위치된 두 개의 초음파 수신기로 구성된다. 초음파 센서로부터 얻어진 정보는 확장 칼만 필터를 이용하여 기존 방법과는 달리 실시간적으로 처리됨으로써 인식된 환경 특징들에 대해 상대적으로 로봇의 위치 및 방향의 보정을 가능하게 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to increase the autonomous navigation capability of a mobile robot, it is very crucial to develop a method for recognizing a priori known environmental characteristics. This paper proposes an ultrasonic sensor based real-time method for recognizing a priori known indoor environmental charac...

주제어

#autonomous mobile robot   #Indoor navigation   #localization   #stereo ultrasonic sensor   #extended Kalman filter  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그러나 초음파 센서의 단점인 방향각 부정확성, 외란 민감성, 반사각 민감성 등은 초음파 센서를 개발하는데 우선적으로 고려해야 할 문제들이다. 본 논문에서는 이러한 초음파 센서의 단점 중 방향각 부정확성을 보완하고 음파의 정반사 특성을 적극적으로 이용할 수 있도록 스테레오 초음파 센서 구조를 제안하고자 한다.
  • 본 논문은 이동 로봇의 실시간 로봇 위치 및 방 향 추정에 쉽게 적용이 가능한 새로운 초음파 시스템 기술을 제안한다网. 제안된 초음파 시스템은 한 개의 송신기를 두 개의 수신기 사이에 설치하여 음파 반사체에 관한 두 가지 기하학적 데이터를 산출하도록 구성되었다.
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참고문헌 (8)

  1. L. Kleeman and R. Kuc, 'An Optimal Sonar Array for Target Localization and Classification', IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, vol. 4, pp. 3130-3135, 1994 

  2. Ming Yang, S. L. Hill, and J. O. Gray 'Localization of Plane Reflector Using a Wide-Beamwidth Ultrasound Transducer Arrangement', IEEE Trans. instrumenation and Measurement, vol. 46 No. 3 pp. 711-715, June 1997 

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  3. Youngjoon Han, Hernsoo Hahn, 'Localization and Classification of Target Surfaces Using Two Pairs of Ultrasonic Sensors', IEEE Int. Conf. Robotics and Automation, pp. 637-643, May 1999 

  4. B. Barshan and R. Kuc, 'Differentiating sonar reflections from corners and planes by employing an intelligent sensor', IEEE Trans. Pattern Anal Machine Int., vol. 12, no.6, pp. 560-560, June 1990 

    상세보기 crossref

  5. 범희락, 조형석, 'Mobile Robot Map Making using Ultrasonic Sensor Array', 한국자동제어학술회의 논문집, pp. 121-122, 1993 

  6. John J. Leonard and H. F. Durrant-Whyte, 'Directed Sonar Sensing for Mobile Robot Navigation', Kluwer Academic Pub., 1992 

  7. 진재호, 이수영, '실내용 이동로봇의 자기 위치 추정을 위한 전역 초음파 시스템', 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp.2521-2423, 2002 

  8. 이만희, 조황, '스테레오 초음파 센서를 이용한 실내 환경 인식 기술에 관한 연구', 한국통신학회 추계학술대회 논문집', 9-84, November 2004 

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