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문제 정의
- 본 논문에서는 장애물이나 로봇이 추가/감소되거나 환경이 계속 변화하는 상황에서도 적용될 수 있는 새로운 limit-cycle 항법을 제안한다. 이 방법은 reactive 방법의 유연성과 deliberative 방법의 목표지향적이라는 장점을 합친 것으로 경로를 얻기 위해 2차 비선형 함수의 limit-cycle 특성을 이용한다.
- 본 절에서는 potential field 법의 단점들을 극복할 뿐만 아니라 그림 3과 같은 로봇 축구 상황에서 로봇이 상대 로봇을 피하면서 공을 상대 골대 쪽으로 차게 할 수 있는 새로운 항법을 제안하고자 한다.
- 본 논문에서는 미끄러짐이 없고 순수하게 구름만이 있는 차동 구동 방식의 이동 로봇을 고려한다. 속도 벡터, e = [V 는 로봇의 중심 속도 V와 로봇의 중심을 기준으로 하는 회전 각속W로 구성된다.
- 본 절에서는 앞서 설명한 limit-cycle을 이용해서 장애물을 피해 목표점까지 가게 하는 local 항법을 구현하고자 한다. 그림 6은 limit-cycle 항법의 개념을 그린 것이다.
- 본 논문에서는 2차 비선형 함수의 limit-cycle 특성을 이용해서 로봇 축구와 같은 환경이 빠르게 변화하는 경우에 대해서도 적용 가능한 새로운 항법을 제안했다. 로봇이 장애물을 회피하는 방향뿐만 아니라 거리를 조절함으로 해서 어떠한경우에도 원하는 목표로 갈 수 있었다.
가설 설정
- . Variable 장애물 (Q): 일반적으로, 모의 실험 상황에서 로봇은 점질량으로 가정한다. 하지만 이것은 자칫 실제 실험에서 장애물과의 충돌을 유발할 수 있다.
- 본 논문에서는 로봇과 장애물의 크기, 상대 위치에 따라 반지름이 변하는 variable 장애물을 정의한다. 실험을 간단하게 하기 위해, 모든 variable 장애물은 원으로 가정한다. 이렇게 함으로 해서 variable 장애물 Ov 원을 limit-cycle의 회전원이라고 하면 로봇이 장애물과 충돌없이 피할 수 있다.
- 공의 양 옆에, 상대 골대에서 공으로의 연장선상에 접하도록 가상의 variable 장애물을 가정한다.
- Potential field법의 local minima와 원하지 않는 장애물의 영향을 회피하는 원의 방향과 크기를 조절함으로 해서 해결했다. 가상의 variable 장애물을 가정하여, 목표점에 도달했을 때 원하는 방향으로 향하도록 했다. 이것은 로봇 축구에서 공을 상대 골대로 차는 경우에 사용되었다.
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