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전역 초음파 시스템의 선택적 활성화

Selective Activation for Global Ultrasonic System

제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering, v.12 no.10, 2006년, pp.955 - 961  

김진원 (전북대학교 제어계측공학과) ,  김용태 (전북대학교 제어계측공학과) ,  황병호 ,  이수영 (전북대학교 전자정보공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The global ultrasonic system for the self-localization of a mobile robot consists of several ultrasonic transmitters fixed at some reference positions in the global coordinates of robot environment. By activating the ultrasonic transmitters, the mobile robot is able to get the distance to the ultras...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 [7, 8]에서 제안된 전역 초음파 시스템의 순차적 호출방식을 개선한 새로운 선택적 활성화 방식을 제안하고, 이를 이동로봇 자율주행 실험을 통해 검증하고자 한다. 본 논문의 구성은 다음과 같다.
  • 본 논문에서는 전역 초음파 시스템에서 모든 초음파 발신기를 순차적으로 활성화하는 기존의 방법 대신에 이동로봇의 현재 추정위치를 기반으로 선택적으로 활성화하는 방법을 제시하고 이의 효율성을 검증하였다. 순차적 활성화 방법에서는 임의의 샘플링 구간에서 수신 불가능한 초음파발신기도 호출되므로 의미 없는 초음파 데이터가 많이 발생하는 반면에, 본 선택적 활성화 방법에서는 항상 유효한 데이터가 사용되고, 따라서 위치추정 알고리즘의 응답속도가 빠르다는 장점이 있다.

가설 설정

  • 본 논문에서 이동로봇은 평면상에서 움직이므로 이동로봇 상에 설치된 초음파 수신기는 항상 수직 방향을 향하고 있다고 가정한다. 또한 초음파 발신기의 설치 각은。, 이다.
  • 다음 그림 7은 전역 초음파 시스템의 위치 추정 성능을 검증하기 위한 실험 결과이다. 이동로봇의 초기 위치는 알고 있다고 가정하였으며, 이동 로봇을 초기 위치, (X, y) = (1000, 1000) 에 0湿의 방향각으로 놓고, f=9.5sec가 지난 시점에 위치와 방향각을 각각 (1500, 1500)과 플로 변경하고 자세 추정 결과를 괸측하였다 자세 추정의 초기 값은 임의로 ( X, y) =(500 , 500) 과 8 = 0该.로 설정하였다.
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참고문헌 (10)

  1. S. Singh and P. Keller, 'Obstacle detection for high speed autonomous navigation,' Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 2798-2805, 1991 

  2. J. Leonard and D. Whyte, Directed Sonar Sensing for Mobile Robot Navigation, Kluwer Academic Publishers, 1992 

  3. J. Ko, W. Kim, and M. Chung, 'A method of acoustic landmark extraction for mobile robot navigation,' IEEE Tr. on Robotics and Automation, vol. 12, no. 6, pp. 478-485, 1996 

  4. S. Haihang, G. Muhe, and H. Kezhong 'An integrated GPS/CEPS position estimation system for outdoor mobile robot,' Prof. of IEEE Int'l Conf. on Intelligent Processing Systems, pp. 28-31. 1997 

  5. L. Kleeman, 'Optimal estimation of position and heading for mobile robots using ultrasonic beacons and dead-reckoning,' Proc. of IEEE Int'l Conf. on Robotics and Automation, pp. 2582-2587, 1992 

  6. M. Hazas and A. Ward, 'A novel broadband ultrasonic location system,' Proc of 4th International Conf. on Ubiquitous Computing, LNCS 2498, pp. 264-280, 2002 

  7. 진재호, 이수영, '실내용 이동 로봇의 자기 위치 추정을 위한 전역 초음파 시스템,' 대한전기학회 하계학술대회 논문집, 제주, pp. 2421-2423, 2002 

  8. S. Yi, 'Global ultrasonic system for self-localization of mobile robot,' IEICE Trans. on Communication, vol. E86-B, no. 7, pp. 2171-2177, 2003 

  9. 이수영, '이동 로봇의 자기위치 추정 기술,' 한국로봇공학회지, 제2권, 제1호, pp. 37-50, 2005 

  10. http://www.acroname.com/robotics/parts/R93-SRF04.html 

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