Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (제어로봇시스템학회논문지)

Institute of Control, Robotics and Systems (제어로봇시스템학회)
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USAT(Ultrasonic Satellite System) for the Autonomous Mobile Robots Localization

무인 이동 로봇 위치추정을 위한 초음파 위성 시스템

  • 이동활 (부산대학교 지능기계공학과) ;
  • 김수용 (부산대학교 지능기계공학과) ;
  • 윤강섭 (대구대학교 자동차산업기계공학부) ;
  • 이만형 (부산대학교 기계공학부)
  • Published : 2007.10.01
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Abstract

We propose a new distance measurement method and local positioning system for the autonomous mobile robots localization. The distance measurement method is able to measure long-range distances with a high accuracy by using ultrasonic sensors. The time of flight of the ultrasonic waves include various noises is calculated accurately by the proposed period detecting method. The proposed local positioning system is composed of four ultrasonic transmitters and one ultrasonic receiver. The ultrasonic transmitter and receiver are separated but they are synchronized by RF (Radio frequency) signal. The proposed system using ultrasonic waves is represented as USAT(Ultrasonic Satellite System). USAT is able to estimate the position using the least square estimation. The experimental results show that the proposed local positioning system enables to estimate the absolute position precisely.

Keywords

References

  1. 김상겸, 김정하, '물체인식 및 회를 위한 무인지동차의 제어 및 모델링에 관한 연구,' 한국자동차공학회 논문집, 제 11 권, 제 5 호pp. 183-192,2003
  2. 최병준, 김수일, 김춘승, 이연정, 이상룡, '자율이동로봇을 위한 초음파 센서 응용기술,' 제어 . 자동화. 시스템공학회지, 제 8 권, 제 5 호, pp. 31-42, 2002
  3. E. Abbott and D. Powell, 'Land-vehicle navigation using GPS,' Proceedings of the IEEE, vol. 87, no. 1, 1999
  4. 이왕헌, 권인소, '디중반사특성을 이용한 새로운 초음파 거리 센서,' 제어 . 자동화 . 시스템공학 논문지, 제 8 권, 제 7 호, pp. 564-572, 2002
  5. S. S. Ghidary, T. Tani, T. Takamori, and M. Hattori, 'A new Home Robot Positioning System(HRPS) using IR switched multi ultrasonic sensors,' IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, vol. 4, pp. 737-741, 1999
  6. T. Arai and E. Nakano, 'Development of Measure Equipment for Location and Direction(MELODI) using ultrasonic waves,' Transactions of the ASME, vol.105, pp. 152-156, 1983
  7. J. M. Martin, A. R. Jimenez, F. Seco, L. Calderon, J. L. Pons, and R. Ceres, 'Estimating the 3D-position from time delay data of US-waves: Experimental analysis and a new processing algorithm,' Sensors and Actuators A: Physical, vol. 101, no. 3, pp. 311-321, 2002 https://doi.org/10.1016/S0924-4247(02)00211-X
  8. A. Mahjan, F. Figueroa, 'An automatic self-installation and calibration method for a 3D position sensing system using ultrasonics,' Robotics and Autonomous Systems, vol. 28, no. 4, pp. 281-294,1999 https://doi.org/10.1016/S0921-8890(99)00042-1
  9. 이수영, 진재호, '전역 초음파 센서 시스템을 이용한 이동 로봇의 자기 위치 추정,' 제어 . 자동화 . 시스템공학 논문지, 제 9 권, 제 2 호, pp. 145-151,2003
  10. 황병훈, 이수영, '전역 초음파 시스템을 이용한 이동 로봇의 자율 주행,' 제어 . 자동화 . 시스템공학 논문지, 제 10 권, 제 6 호, pp. 529-536, 2004
  11. 이동활, 김수용, 윤강섭, 이만형, '주기인식 검출방식을 이용한 장거리 정밀 초음파 거리측정 시스템 개발,' 한국정밀공학회지, 제 24 권, 제 8 호 pp. 41-49, 2007

Cited by

  1. Modified lateral control of an autonomous vehicle by look-ahead and look-down sensing vol.12, pp.1, 2011, https://doi.org/10.1007/s12239-011-0013-0
  2. The localization of a mobile robot using a pseudolite ultrasonic system and a dead reckoning integrated system vol.9, pp.2, 2011, https://doi.org/10.1007/s12555-011-0216-1