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칼만필터의 잔류오차에 최소적응알고리즘을 적용한 이동로봇의 위치추정오차 검출기법
Abrupt Error Detection of Mobile Robot Using LMS Algorithm to Residuals of Kalman Filter 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.10 no.7, 2006년, pp.1332 - 1337  

이연석 (군산대학교 전자정보공학부)

초록
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이동로봇의 위치추정오차를 검출하는 방법으로 칼만필터의 잔류오차를 최소적응알고리즘으로 검사하여 시스템의 이상유무를 확인할 수 있음을 알아보았다. 이동로봇의 이상유무판별에 칼만필터를 적용하기 위한 모델로는 위치이동에 기여하는모터부분의 모델만을 사용하였고, 칼만필터의 잔류오차에 나타나는 바이어스성분의 검출로 이상유무를 판별할 수 있음을 확인하였다. 이동로봇의 동특성모델을 이용하여 이동로봇의 위치추정에 나타나는 오차를 판별할 수 있는 제안된 방법은 다른 부가적인 외부장치가 없이 사용될 수 있는 장점이 있다 . 칼만필터는 모터의 구동전류를 추정하고, 이 잔류오차에 적응자기동조필터를 적용하여 백색잡음의 성질을 지닌 잔류오차를 판별하게 된다. 이동로봇의 모델에 가능한 상황을 가정하여 구성한 시뮬레이션의 결과들은 제안된 방법이 위치추정 오차의 판별에 사용될 수 있음을 보여주고 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a noble second stage hetero-estimator is used for positioning error detection in mobile robot. Previous methods are either expensive in the case of positioning error correction or not able to detect positioning error. To overcome the latter shortage, the positioning error detection is...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그리고 초음파 센서와 적외선 센서는 주로 거리 측정을 목적으로 한 센서 인 데 이 방법으로 이 동로봇의 위 치 추정 오차를 보정하려 면 이 동로봇은 어떠 한 물체 혹은 벽면에 이동로봇이 머물러 있어야한다는제약조건이 있었다. 따라서 이러 한문제점을 해결시켜줄 수 있는 개선 기법을 필요로 하게 되었다.
  • 본 논문에서는 이동로봇이 주행 중 노면의 변화에 의해 발생되어지는 위치추정 오차를 인식하는데 기존의 보정기법들이 가지고 있었던 문제점을 해결하기 위하여 이동로봇에 장치된 모터의 모델에 시스템 변이 파악에 유용한2단 혼합필터를 적용한 개선 방법을 제시하였다. 이동 로봇에 장치된 모터를 모델링하여 모델링된 모터의 모델에 2단 혼합필터를 적용하여 이동로봇이 주행 중 노면의 변화에 의해 발생되어지는 전류의 변이를 2단 혼합필터 의 출력으로 확인함으로써 이동로봇의 위치추정에 관한 이상변화의 감지를 다른 부가적인 장치의 도움이 없이도 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

가설 설정

  • 시뮬레이션은 각각의 상황을 가정을 하여 시뮬레이 션하였다. 먼저 이동로봇이 주행하고 있을 때 주행하고 있는 노면의 변화가 없을 경우에 이동로봇의 좌우에 장치된 모터의 상태를 2단 혼합필터의 출력을 확인 하였다.
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참고문헌 (8)

  1. 최종석, '이동로봇의 효율적 주행 제어 시스템에 대한 연구' 1993.11 

  2. 권영도, '이동로봇 시스템의 실시간 충돌회피 방법에 관한 연구' 포항공과대학교 대학원 1993.12 

  3. 노동규, '운동물체의 정보를 이용한 이동로봇의 자기 위치 추정' 부산대학교 대학원 2001.2 

  4. 최용석, '위치표식을 이용한 무인차의 위치보정에 관한 연구' 서울대학교 대학원 1993.2 

  5. 이장규, 이상욱, 이연석, 'NEC 7720 DSP를 이용한 적응자기동조필터의 실시간 구현' 전기학회논문지 제 36권 pp.59-68, 1987.5 

  6. 최상의, '2단 혼합필터를 이용한 제어봉 구동장치의 고장진단기법' 군산대학교 대학원 2002. 11 

  7. 김천중, 김성수, 유준, '칼마필터를 이용한 직류모터의 속도조절' 한국 자동제어 학회 논문집 1992.10 

  8. 이장규, 이연석, '적응예측기를 이용한 고장파악방법' Trans. KIEE, vol. 39,No.2, FEB. 1990 

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