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문제 정의
- 따라서, 본 논문에서는 선도 로봇-추종 로봇에 기반하여 군집 이동 로봇의 대형 제어 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 선도 로봇의 경로를 계획한 후에 추종 로봇들은 선도 로봇이 만드는 추종 좌표를 따라가는 식으로 구성된다.
- 따라서, 본 논문에서는 선도 로봇을 추종하는 군집 로봇의 대형 제어를 인공 포텐셜 장을 사용하여 제안한다. 또한, 인공 포텐셜 장은 물리적으로 해석하기 쉬운 전기장을 모델링하여 구성하고, 장애물을 더욱 효과적으로 모델링하기 위해서, 장애물의 모양에 따라 전기장의 식을 달리하는 방법을 제안한다.
- 또한, 본 논문에서는 장애물에 의해 발생되는 척력을 장애물의 형상에 따라 달리하여, 장애물을 보다 효과적으로 회피할 수 있는 경로를 설정하도록 한다. 이를 위해 본 논문에서는 점전하와 선전하에 의해 형성되는 전기장의 식을 사용한다.
- 따라서, 본 논문에서는 선도 로봇을 추종하는 군집 로봇의 대형 제어를 인공 포텐셜 장을 사용하여 제안한다. 또한, 인공 포텐셜 장은 물리적으로 해석하기 쉬운 전기장을 모델링하여 구성하고, 장애물을 더욱 효과적으로 모델링하기 위해서, 장애물의 모양에 따라 전기장의 식을 달리하는 방법을 제안한다. 그리고, 목표 지점은 점전하로 모델링한다.
- 본 논문에서는 전기장 모델에 기반한 인공 포텐셜 장을 이용하여 군집 로봇의 대형 제어 방법을 제안했다. 제안하는 방법에서 군집 로봇의 대형 제어는 선도 로봇-추종 로봇 방법을 이용하였다.
가설 설정
- 이를 극복하기 위해서, 추후 연구에서는 실제 모양을 측정하여 전기장을 실시간으로 계산해 내어 보다 효과적인 경로 계획이 가능하도록 한다. 두 번째 제약은 군집 로봇의 대형을 직선 형태로 가정한 것이다. 향후에는 다른 대형을 이루는 군집 시스템에 대한 연구를 하여, 제안하는 이론의 타당성을 더욱 확고히 할 예정이다.
- 본 논문에서는 인공 포텐셜 장을 전기장을 이용하여 모델링한다. 목표점은 양으로 대전된 점전하로 모델링하며, 장애물과 선도 로봇은 음전하로 대전되어 있다고 가정하여 선도 로봇이 장애물과 충돌하지 않고 목표 지점을 향해 경로를 계획할 수 있도록 한다. 만약, 목표점의 전하량이 장애물의 전하량보다 크다면, 음으로 대전된 선도 로봇은 전기장내에서 척력을 받아 목표점으로 끌려가게 되고, 장애물과 가까운 지점에서는 척력을 받아 충돌하지 않게 된다.
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