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[국내논문] 초음파센서 기반 자율주행 로봇의 장애물 회피에 관한 연구
A Study on Obstacle Avoidance Technology of Autonomous Treveling Robot Based on Ultrasonic Sensor 원문보기

한국산업응용학회 논문집 = Journal of The Korean Society of Industrial Application, v.18 no.1, 2015년, pp.30 - 36  

황원준 (경남테크노파크)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents the theoretical development of a complete navigation problem of a nonholonomic mobile robot by using ultrasonic sensors. To solve this problem, a new method to computer a fuzzy perception of the environment is presented, dealing with the uncertainties and imprecision from the sen...

Keyword

#Ultrasonic Sensor   #Obstacle Avoidance  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 초음파센서 기반의 자율주행로봇의 장애물회피에 관한 연구를 수행하였다. 또한, 실제 실험을 통하여 효율성을 검증하였다.
  • 초음파를 발생시키고, 이와 동시에 숫자 세기를 시작하고, 초음파가 돌아온 것이 감지되면, 세는 것을 멈춘다. 이 때 세어진 값을 읽어 초음파가 돌아오는 데 걸린 시간을 계산하여 거리를 측정하는 것이다. 이것은 일종의 스톱워치(stop vatch)로 시간을 잰다고 생각하면 된다.
  • 본 실험에서는 무궤도 자율주행로봇을 설계하여 최대한 기계적 주행오차를 줄이는 무궤도 자율주행기법의 개발에 역점을 두었다. 이러한 주행실험 경로는 바퀴의 크기 차에 의한 에러를 최소화 할 수 있도록 설계되어져서 실험결과 table 1과 같이 만족할 만한 결과를 얻었다.
  • 본 연구에서는 이동로봇의 자율주행제어를 위한 장애물 회피에 관한 연구를 수행하였다. 제안된 자율주행로봇의 제어기의 성능을 확인하기 위하여 시스템의 정확한 동적 모델링이 어려운 불확실성 시스템인 이동용 로봇의 초음파 센서 방향각 제어에 대한 제어 성능 시험을 통하여 예증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초음파(ultrasonic) 센서의 원리는? 초음파(ultrasonic) 센서는 압전소자를 사용한 전동자의 송파기로부터 발전된 초음파의 에코가 수파기에 도달할 때까지의 소요시간으로 거리를 검출하는 것이다. 즉 초음파를 일정 시간 발생시킨 뒤 벽에 반사되어 돌아오는 신호를 검출하여 그 시간차로 거리를 측정한다.
자율 주행로봇이란? 자율 주행로봇은 주위 환경을 인식하여 자신의 판단에 따라 원하는 목표지점까지 충돌 없이 자율적으로 이동할 수 있는 능력을 가진 로봇으로서, 제어알고리즘 개발과 경로계획, 궤적추종, 장애물 회피, 각종 센서데이터의 융합, 비전 시스템의 응용, 위치추적 등이 종합적으로 관련되어 있다. 이 가운데 경로계획과 위치추적지도로 표현되는 환경 정보를 필요로 한다.
자율 주행로봇에 요구되는 능력은? 이 가운데 경로계획과 위치추적지도로 표현되는 환경 정보를 필요로 한다. 따라서 미지의 환경에 대한 이러한 지도를 로봇 스스로가 작성할 필요가 있다.
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참고문헌 (4)

  1. Raj, T., "Mobile robot self-Location Using Model Image Feature Correspondence," IEEE Trans. On Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vil.11, No.1,Feb. 1996 

  2. Elfes, A,"Using Occupancy Grids for Mobile Robot Perception and Navigation," IEEE Computer, pp.46-57p,1989 

  3. C.H.Choi, J. B. Song, M. S. Kim, "Localization of an Autonomous Mobile Robot Using Ultrasonic Sensor Date" KSPE, pp666-669 

  4. S. Thrun, D. Fox, W. Burgard and F. Dellaert "Robust Monte Carlo Localization for Mobile Robots", Artificial Intelligence, summer 2001 

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