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문제 정의
- 위 결과에서 알 수 있듯이, 이방성 초음파센서는 책상 다리와 같은 얇은 봉의 장애물 탐지에는 비교적 정확한 위치정보를 제공하나, 넓은 면적을 갖는 장애물에 대해서는 정확한 위치와 외형을 파악하기 어렵다. 따라서 넓은 외형을 가지는 장애물을 회피할 때에는, 센서에 의해 감지된 점 이외의 부분에 대해서는 장애물이 없는 것으로 판단되어 잦은 충돌이 발생할 수 있으므로 이러한 문제점을 보안하기 위해 확률 기반의 국부지도의 사용을 제안한다.
- 후자의 경우, 책상다리와 같은 얇은 장애물은 안전한 회피가 가능하나, 넓은 면적을 갖는 장애물에서는 충돌이 발생하였다. 따라서 로봇이 주변환경을 인지하고, 충돌 없이 장애물을 회피하기 위해 다음의 방법을 제안한다.
- 그러나 넓은 지향 각의 초음파센서는 장애물의 유무 판단에는 효율적이지만, 장애물의 외형 및 위치정보를 제공하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이방성 초음파센서의 구성을 이용하여 장애물의 위치를 계산하고, 또한 다양한 외형의 장애물을 회피하기 위해 로봇을 중심으로 하는 국부지도를 생성하고 탐지된 장애물의 격자에 확률을 부여하였다. 이렇게 표현된 장애물을 회피 알고리즘에 적용함으로써 이동로봇이 안전하게 장애물을 회피하는 방법을 연구하였다.
- 탐지가 이루어져 높은 확률이 부여된다. 본 논문에서는 생성된 국부지도에서 초기 확률보다 큰 점유확률을 가지는 격자를 장애물로 간주하여 표현하였다.
- 본 논문에서는 저가의 이방성 초음파센서 (anisotropic ultrasonic sensor)를 이용하여 실용적으로 사용 가능한 장애물 회피 방법을 연구하였다. 송신센서 1개와 수신센서 3개의 이방성 초음파센서는 수평방향으로 넓은 지향각을 갖기 때문에 로봇 전방의 넓은 영역을 탐지할 수 있다.
- 본 논문에서는 저가의 이방성 초음파센서를 사용하여 로봇이 장애물을 회피하는 방법을 개발하였다. 1개의 송신 센서와 3개의 수신센서만으로 장애물까지의 거리를 측정하고, 수신 센서에서 얻어지는 호의 교점으로부터 장애물의 위치를 추정하였다.
- Wanderinge 일정한 공간에서 목적지 없이 임의로 주행하다가 장애물을 탐지하는 순간에 로봇의 행동을 결정하여 이동하는 기법으로, 센서의 특성을 가장 잘 반영하기 때문에 다른 센서를 사용한 장애물 회피와 비교를 쉽게 할 수 있다. 본 실험에서는 이방성 초음파센서의 장애물 회피 성능을 파악하기 위해 고가의 적외선 스캐너와 이방성 초음파센서보다 비싼 폴라로이드 초음파센서와 각각 비교하였다. 적외선 스캐너는 주변 환경을 1.
- 따라서 본 논문에서는 이방성 초음파센서의 구성을 이용하여 장애물의 위치를 계산하고, 또한 다양한 외형의 장애물을 회피하기 위해 로봇을 중심으로 하는 국부지도를 생성하고 탐지된 장애물의 격자에 확률을 부여하였다. 이렇게 표현된 장애물을 회피 알고리즘에 적용함으로써 이동로봇이 안전하게 장애물을 회피하는 방법을 연구하였다.
가설 설정
- 전역 DWA는 최적의 경로를 계획하는 구배법(g函ient method)에 의해 생성된 경로를 바탕으로 경유 점(waypoint)을 설정하고, 각 경유점 사이를 로봇이 움직일 수 있는 속도 영역에서 속도를 결정하며, 장애물을 회피하는 DWA를 사용하여 주행함으로써 국부 최소를 회피하며 목표점까지 주행하는 기법이다[7]. 본 실험에서는 이동 로봇이 목적지에 정확히 도착하는지를 판단하기 위해 이동 플랫폼에 추가적으로 장착한 적외선센서를 사용하여 MCL기법의 위치추정을 수행함으로써 로봇은 자신의 위치를 알고 있다고 가정하였다[6].
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