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문제 정의
- 본 논문은 비홀로노믹 이동 로봇의 자율주행을 위한 경로 추종 및 장애물 회피를 통합하는 방법을 제안한다. Pure pursuit[2]라는 기하학적 경로 추종 방법을 사용하여 경로를 추종하기 위한 회전 반경을 얻음으로써, 이동 로봇의 비홀로노믹 구속 조건을 만족시키는 운동을 생성한다.
- 본 논문은 비홀로노믹 이동로봇의 자율주행을 위한 기하학적 경로 추종 및 장애물 회피 방법을 제안하였다. 기하학적 경로 추종 방법인 pure pursuit은 경로를 추종하기 위한 회전 반경을 생성하며, 뿐만 아니라 장애물로부터 생성되는 가상의 힘 또한 장애물을 회피하기 위한 회전 반경을 생성한다.
- 따라서 운전자가 빠른 속도로 운전을 하고 있을 때 먼 거리를 바라보며 운전하는 것과 같이, 이동로봇의 예견거리 또한 속도가 변함에 따라 주어진 운동 구속 조건을 만족시키면서 변화되어야 한다. 시행착오로 예견 거리를 선정하거나 혹은 예견거리를 임의로 변화시키면서 경로 추종 결과를 비교하였던 이전 연구와 달리, 본 논문은 이동 로봇의 각속도를 제한하기 위한 예견거리 선정 방법을 제안한다.
- 본 논문에서는 식 (3)과 같은 비홀로노믹 구속조건을 갖는 이동 로봇을 다루므로, 식 (17)로 주어진 가상의 힘의 모든 방향으로 이동 로봇이 움직이는 것은 불가능 하다. 이러한 구속조건을 고려하기 위해 본 논문은 장애물 포텐셜로부터 생성된 가상의 힘의 크기를 사용하여 장애물을 피하기 위한 회전반경을 생성하는 방법을 제안한다. 포텐셜의 크기가 장애물까지 거리에 반비례 하도록 정의된 포텐셜 필드 방법[15]의 개념으로부터, 장애물 회피 회전 반경을 가상의 힘의 크기에 반비례 하도록 정의한다.
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