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이동정보를 배제한 위치추정 알고리즘
SIFT-Like Pose Tracking with LIDAR using Zero Odometry 원문보기

제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, v.22 no.11, 2016년, pp.883 - 887  

김지수 (서울대학교 융합과학부) ,  곽노준 (서울대학교 융합과학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Navigating an unknown environment is a challenging task for a robot, especially when a large number of obstacles exist and the odometry lacks reliability. Pose tracking allows the robot to determine its location relative to its previous location. The ICP (iterative closest point) has been a powerful...

주제어

#pose tracking   #localization   #odometry   #uncertain robot pose  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 영상처리에서 많이 사용하는 방식인 SIFT (Scale Invariant Feature Transform)는 이미지상에서 식별이 용이한 화소를 중심으로 화소들의 변화율(gradient)을 히스토그램으로 변환하여 식별자(discriptor)로 만든 방법이다[10]. 본 논문에서는 이 방법에 착안하여 실내 환경에서 하나의 LIDAR 센서로 찾아낸 모서리에 주변의 환경을 반영한 특징벡터(feature vector)를 부여하여 주행정보 없이도 특징기반 위치추정이 가능한 알고리즘을 고안했다. 제안하는 방법을 이용할 경우 사람이 지나가면서 기존 지형을 가리더라도 이를 무시하고 위치추정이 가능하다.

가설 설정

  • 이 알고리즘의 목적은 두 개의 위치에서 찍은 point map 두 개를 일치시켜 센서가 어느 방향으로 얼만큼 이동하였는지 파악하는 것이므로, 50개의 데이터를 얻어 서로 가까운 데이터끼리 짝을 지어 실험하였다. 그중에서도 ICP의 성능이 일정수준을 넘는 30개 쌍에 대해서만 실험을 진행하였다. 검출되는 모서리들이 90도가 아닌 것들도 다수 존재하여 최솟값이 60도가 되도록 하였다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DARPA는 어떤 과제를 수행하는 대회인가 이 역할을 로봇에게 시킨다면 윤리적 문제는 해결이 되므로, 기술적 문제를 해결해보고자 진행되었던 대회가 미국의 DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) Robotics Challenge이다. 통신이 원활하지 않은 상황에서 로봇이 걸어서 밸브를 잠그거나, 드릴로 구멍을 뚫는 것과 같은 과제를 수행하는 대회이다. 이를 위해서는 다른 기술도 중요하지만, 특히 로봇이 자신의 위치를 인식할수 있는 SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)기술이 중요하다[1].
위치추정이란? 이를 위해서는 다른 기술도 중요하지만, 특히 로봇이 자신의 위치를 인식할수 있는 SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)기술이 중요하다[1]. SLAM에서 거리정보로 주어진 두 점-구름 (point cloud)의 변환행렬(transformation matrix)을 구하는 것은 매우 중요한 과정이고 이를 위치추정(pose tracking)이라 부른다. 이 과정에서 오차가 적어야 지도를 만드는 과정에서의 오차 역시 줄일 수 있다.
DARPA는 무엇인가 2011년 후쿠시마에 들이닥친 해일로 인해 원전이 붕괴되었고, 이로 인해 반경 20Km이내의 토지와 인근 해양이 방사능으로 크게 오염되는 사고가 발생하였다. 전문가들은 사고가 발생한 시점에 누군가 적절한 대처를 해주었더라면 피해는 크게 경감되었을 것이라 판단했지만, 인간의 목숨을 담보로 해야 하기 때문에 특정 사람에게 강요할 수 있는 문제가 아니다. 이 역할을 로봇에게 시킨다면 윤리적 문제는 해결이 되므로, 기술적 문제를 해결해보고자 진행되었던 대회가 미국의 DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) Robotics Challenge이다. 통신이 원활하지 않은 상황에서 로봇이 걸어서 밸브를 잠그거나, 드릴로 구멍을 뚫는 것과 같은 과제를 수행하는 대회이다.
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