Mobile Robot Exploration in Unknown Environment using Hybrid Map

Mobile robot has the exploration function in order to perform its own task. Robot exploration can be used in many applications such as surveillance, rescue and resource detection. The workspace that robots performed in was complicated or quite wide, the multi search using the several mobile robots was mainly used. In this paper, we proposed a scheme that all areas are searched for by using one robot. The method to be proposed extract a area that can be explored in the workspace then the robot investigates the area and updates the map at the same time. The explored area is saved as a hybrid map that combines the nice attributes of the grid and topological maps. The robot can produce the safe navigation route without the obstacles by using hybrid map. The proposed hybrid map uses less memory than a grid map, but it can be used for complete coverage with the same efficiency of a topological map. Experimental results show that the proposed scheme can generate a map of an environment with only 6% of the memory that a grid map requires.

미지의 환경에서 하이브리드 맵을 활용하는 모바일 로봇의 탐색

모바일 로봇은 자신의 임무를 수행하기 위해 탐색 기능을 가지고 있어야 한다. 탐색은 감시 로봇, 구조 로봇, 자원 탐사 로봇 등에 사용될 수 있다. 로봇이 환경을 탐색하기 위해서는 지도와 같은 환경에 대한 정보를 가지고 있어야 한다. 그러나 기존에 많이 사용되는 그리드 지도는 용량이 너무 커서 모바일 로봇에 사용하기 힘들다는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 저 사양의 모바일 로봇에서 사용할 수 있는 하이브리드 지도를 제안한다. 또한 제안하는 하이브리드 지도를 사용하여 모든 영역을 탐색하는 방법을 제안하고 있다. 제안하는 방법은 로봇의 작업 환경을 현재 처리할 수 있는 영역과 처리 할 수 없는 영역으로 나누고, 나누어진 영역을 탐색하는 동시에 지도를 업데이트하며 영역을 확장해 나간다. 탐색이 완료된 영역은 하이브리드 맵 형태로 저장한다. 생성한 하이브리드 맵을 사용하여 로봇은 장애물이 없는 영역으로 이동 경로를 생성할 수 있다. 실험결과에 따르면 기존 그리드 지도에 비해 약 6%의 메모리만을 사용해 환경 지도를 생성할 수 있었다.