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NTIS 바로가기한국지능시스템학회 논문지 = Journal of Korean institute of intelligent systems, v.20 no.4, 2010년, pp.497 - 502
김승석 (한국과학기술원 전산학과) , 김용태 (한경대학교 정보제어공학과, IT융합기술연구소)
실내 복잡한 환경에서 이동 로봇의 정확한 이동 동작과 작업의 정확도를 높이기 위해서는 보다 정확한 위치 및 방향 추정이 요구된다. 본 논문에서는 실내 환경에서 이동 로봇이 실내 GPS(iGPS) 정보와 이동속도를 기반으로 위치 및 진행 방향을 강인하게 추정하는 기법을 제안하였다. 초음파를 사용한 iGPS를 기반으로 하는 실내 위치 추정 시스템은 외부 잡음과 초음파 자체의 오차를 가지고 있다. 외부 잡음과 자체 오차 한계를 가지는 환경에서 강인한 위치 및 방향 추정 시스템을 구현하기 위해 로봇의 이동 속도와 취득된 위치 정보의 불확실성을 고려한 소속 함수를 활용하여 강인한 추정 시스템을 제안하였다. 제안된 추정방법은 센서의 개수와 다양한 위치 오차를 고려한 모의실험을 통해 검증하였다.
The accurate estimation of position and direction of the mobile robot is essential for preparing precise movement and works in the inner complex environment. In this paper, we propose a robust estimation method of location and direction using the velocity of mobile robot in the inner GPS environment...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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이동 로봇의 활용도는? | 실내 환경에서 이용되는 이동 로봇은 다양한 활용도를 가진다. 인간이 수행했던 작업을 대신하거나, 인간이 하기 어렵거나 불편한 작업을 추가로 수행할 수 있다. 한정된 공간의 실내 환경에서 원활하게 작업을 수행하는 전제 조건 중 하나가 이동로봇의 정확한 위치와 방향 추정이다. | |
IGPS 시스템은 초음파 발신부와의 상호 작용을 이용하여 로봇의 위치를 추정할 수 있는데 장점과 단점은? | iGPS 시스템은 실내 환경에서 장착된 3-4개의 초음파 수신부와 이동로봇에 장착된 초음파 발신부와의 상호 작용을 이용하여 로봇의 위치를 추정할 수 있다[4]. 초음파 센서를 활용한 iGPS 시스템은 실내에서 활용하기 좋은 장점들을 가지고 있지만, 주위 잡음 및 음향 조건에 의해 오차가 증감할 수 있는 문제점을 가진다. iGPS 시스템은 위치 정보 오차 범위를 기본적으로 포함하고 있기 때문에 추정하는 위치 정보의 정확성을 높이기 위해 다수의 발신기를 장착하여 위치 정보의 신뢰성을 높이면서 진행 방향 정보까지 획득하는 방법과 다른 추정 시스템을 융합하여 오차를 줄이면서 부가적인 정보까지 추정하는 방법들이 시도되고 있다. | |
이동로봇의 한정된 공간의 실내 환경에서 원활하게 작업을 수행하는 전제 조건은? | 인간이 수행했던 작업을 대신하거나, 인간이 하기 어렵거나 불편한 작업을 추가로 수행할 수 있다. 한정된 공간의 실내 환경에서 원활하게 작업을 수행하는 전제 조건 중 하나가 이동로봇의 정확한 위치와 방향 추정이다. 위치 추정 방법은 비전 시스템을 이용하는 방법에서부터 GPS, 소나, 레이저 거리 스캐너, iGPS까지 여러 가지 방법을 활용할 수 있으며, 정확도를 높이기 위해 다른 추정 시스템을 융합하는 시도들도 이루어져 왔다[1-5]. |
P. Bonnifait, P. Bouron, P. CrubillC and D. Meizel, “Data fusion of four ABS sensors and GPS for an enhanced localization of car-like vehicles,” IEEE International Conference on Robotics and Automation, vol. 2, pp. 1597-1602, 2001
J. D. Tards, J. Neira, P. M. Newman and J. J. Leonard, “Robust mapping and localization in indoor environments using sonar data,” International Journal of Robotics Research, vol. 21, no. 4, pp. 311-330, 2002.
김지성, 태용민, 유연걸, 김시종, 정명진, "센서융합 기반의 자가 재결합 로봇을 위한 위치인식시스템", 제4회 한국지능로봇종합학술대회 논문집, pp 1-4, 2009
진재호, 이수영, "실내용 이동 로봇의 자기 위치추정을 위한 전역 초음파시스템", 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp 2421-2423, 2002
진태석, 이장명, "단일 초음파 센서모듈을 이용한 이동로봇의 위치추정 및 주행", 전자공학회 논문지, 제 42권 제 2호, pp. 47-56, 2005
김동선, 염학선, 김선우, "이상 잡음에 강인한 확장칼만 필터를 이용한 실내 위치 추정 시스템", 한국전자파학회 논문지, 제 20권 제 9호, pp. 954-960, 2009
김지민, 정태원, "초음파센서와 격자지도 생성을 통한 자율 이동로봇의 자기 위치 추정", 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp 2426-2428, 2004
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