• Title/Summary/Keyword: 다개체 시스템

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Multiple Cleaning Robots Architecture Using Cleaning Robots Based on Human-Aided Cleaning Algorithm (인간과의 상호보완 알고리즘 기반의 청소 로봇을 사용한 다개체 청소 로봇 구조)

  • Kim, Kideok;Kim, Tae-Hyung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.175-178
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    • 2007
  • 기존의 싱글 로봇 시스템이 할 수 없거나 하기 어려운 작업을 다개체 이동 로봇 시스템을 사용함으로써 수행 할 수 있게 되었으며, 로봇 간의 협력적인 작업을 통하여 성능 향상을 가져오게 되었다. 이러한 장점 때문에 상용화가 잘 이루어진 청소 로봇에서도 다개체 로봇 시스템 적용에 대한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 기존의 다개체 청소로봇 시스템은 고가의 매핑 방식 청소 로봇을 사용하기 때문에 비용적인 문제에 있어서 큰 문제를 가지고 있다. 그렇기 때문에 본 논문에서는 인간과의 상호 보완 알고리즘을 이용한 청소로봇을 다개체 청소 로봇 시스템에 적용하여 가격적인 단점을 보완하려고 한다. 하지만 인간과의 상호 보완 알고리즘을 이용한 청소 로봇을 그대로 다개체 청소 로봇 시스템에 적용할 수 없기 때문에 이를 보완할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

군집 현상과 제어

  • Kim, Jeong-Su
    • ICROS
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    • v.19 no.2
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    • pp.26-33
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    • 2013
  • 과학 기술의 발달로 다수의 로봇이나 비행체 등을 운영하게 되면서 하나의 시스템을 운용할 때는 나타나지 않던 새로운 동역학적 특성들이 나타나게 되었다. 생물 및 생태학에서는 이미 오래전부터 이러한 군집 현상과 그 현상의 이면에 있는 목적 등이 연구의 대상이 되었고 그것에서 새로운 교훈을 얻고자 하였다. 서로 상호 작용을 하는 다수의 부시스템로 구성된 다개체 시스템의 출현으로 인해 그것의 공학적 분석을 위해 새로운 시스템 이론적 해석과 그에 따른 제어 문제들이 주목을 받고 있다. 다개체 시스템이 특정한 목적을 달성하기 위하여 개별 부시스템이 달성해야 할 세부 제어 문제 정의 및 제어 알고리즘에 대한 연구가 활발히 주목을 받고 있다. 본 기고에서는 자연과 공학에 나타나는 다개체 시스템이 보이는 군집 현상의 사례들과 주요 연구 문제를 소개한다.

Multiple Cleaning Robots Architecture Based on Human-Aided Cleaning Algorithm (인간과의 상호보완 알고리즘을 기반으로 한 다개체 청소 로봇 구조)

  • Kim, Ki-Duck;Kim, Tae-Hyung
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.06c
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    • pp.242-247
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    • 2007
  • 다개체 이동 로봇 시스템을 사용함으로써 기존의 싱글 로봇 시스템이 할 수 없거나 하기 어려운 작업을 수행 할 수 있게 되었다. 또한 로봇 간의 협력적인 작업을 통하여 성능 향상을 가져오게 되었다. 그렇기 때문에 현재 상용화가 이루어진 청소 로봇에 대하여 다개체 이동 로봇 시스템이 적용된다면 작업 시간의 비용을 줄일 수 있을 것이기에, 본 논문에서는 사람과의 상호 보완을 이용한 청소 로봇 알고리즘을 다개체 청소 로봇 시스템에 적용하였을 때의 구조를 정의하고 이에 알맞은 알고리즘을 제안한다.

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PID-based Consensus and Formation Control of Second-order Multi-agent System with Heterogeneous State Information (이종 상태 정보를 고려한 이차 다개체 시스템의 PID 기반 일치 및 편대 제어)

  • Min-Jae Kang;Han-Ho Tack
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.24 no.2
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    • pp.103-111
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    • 2023
  • Consensus, that aims to converge the states of agents to the same states through information exchanges between agents, has been widely studied to control the multi-agent systems. In real systems, the measurement variables of each agent may be different, the loss of information across communication may occur, and the different networks for each state may need to be constructed for safety. Moreover, the input saturation and the disturbances in the system may cause instability. Therefore, this paper studies the PID(Proportional-Integral-Derivative)-based consensus control to achieve the swarm behavior of the multi-agent systems considering the heterogeneous state information, the input saturations, and the disturbances. Specifically, we consider the multiple follower agents and the single leader agent modeled by the second-order systems, and investigate the conditions to achieve the consensus based on the stability of the error system. It is confirmed that the proposed algorithm can achieve the consensus if only the connectivity of the position graph is guaranteed. Moreover, by extending the consensus algorithm, we study the formation control problem for the multi-agent systems. Finally, the validity of the proposed algorithm was verified through the simulations.

Reduced-order Disturbance Observer based Coordinated Tracking of Uncertain Heterogeneous Multi-Agent Systems (축소 차수 외란 관측기를 이용한 이종 다개체 시스템의 협조 추종 제어)

  • Kim, Jung-Su;Back, Juhoon
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.20 no.12
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    • pp.1231-1237
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    • 2014
  • This paper proposes a reduced-order disturbance observer based coordinated tracking controller for uncertain heterogeneous multi-agent systems. To this end, first the control problem is converted as a robust control problem. Then, a dynamic coordinated controller is designed based on the recently proposed reduced-order disturbance observer. Simulation results are given to show the effectiveness of the proposed control scheme.

다개체 시스템 제어 기술 응용 사례

  • Kim, Ju-Yeong;Lee, Su-Yong
    • ICROS
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    • v.18 no.2
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    • pp.30-32
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    • 2012
  • 하나의 개체가 수행하기 어려운 일을 다수의 개체가 군집을 이루어 수행하는 예는 다양한 생물들의 행동에서 발견된다. 이러한 생물학적 사회 행동을 로봇이나 자동화 기기에 응용하기 위한 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이와 관련하여 최근 발표된 사례들을 소개한다.

Observer-Based Output Feedback Controller Design of Fuzzy Multi-Agent Systems for State Consensus (퍼지 다개체 시스템의 상태 일치를 위한 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기 설계)

  • Moon, Ji Hyun;Lee, Ho Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1304-1305
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    • 2015
  • 본 논문은 타카기--수게노 퍼지 다개체 시스템의 상태 일치를 위해, 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기의 설계 기법을 제안한다. 각 개체간의 통신 네트워크는 그래프 이론을 통해 나타내며, 제어기의 설계 조건은 선형 행렬 부등식으로 표현한다.

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Controller Design of Takagi-Sugeno Fuzzy Model-Based Multi-Agent Systems for State Consensus (타카기-수게노 퍼지모델 기반 다개체 시스템의 상태일치를 위한 제어기 설계)

  • Moon, Ji Hyun;Lee, Ho Jae;Kim, Do Wan
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.2
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    • pp.133-138
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    • 2013
  • This paper addresses a state consensus controller design technique of Takagi-Sugeno fuzzy model-based multi-agent systems in a continuous-time domain. We express the interconnection topology among the agents through graph theory. The design condition is represented in terms of linear matrix inequalities. Numerical example is provided to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

Implementing Dynamic Obstacle Avoidance of Autonomous Multi-Mobile Robot System (자율 다개체 모바일 로봇 시스템의 동적 장애물 회피 구현)

  • Kim, Dong W.;Yi, Cho-Ho
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.18 no.1
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    • pp.11-19
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    • 2013
  • For an autonomous multi-mobile robot system, path planning and collision avoidance are important functions used to perform a given task collaboratively and cooperatively. This study considers these important and challenging problems. The proposed approach is based on a potential field method and fuzzy logic system. First, a global path planner selects the paths of the robots that minimize the cost function from each robot to its own target using a potential field. Then, a local path planner modifies the path and orientation from the global planner to avoid collisions with static and dynamic obstacles using a fuzzy logic system. In this paper, each robot independently selects its destination and considers other robots as dynamic obstacles, and there is no need to predict the motion of obstacles. This process continues until the corresponding target of each robot is found. To test this method, an autonomous multi-mobile robot simulator (AMMRS) is developed, and both simulation-based and experimental results are given. The results show that the path planning and collision avoidance strategies are effective and useful for multi-mobile robot systems.

Avoidance Behavior of Autonomous Mobile Robots using the Successive Q-learning (연속적인 Q-학습을 이용한 자율이동로봇의 회피행동 구현)

  • Kim, Min-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07d
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    • pp.2660-2662
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    • 2001
  • Q-학습은 최근에 연구되는 강화학습으로서 환경에 대한 정의가 필요 없어 자율이동로봇의 행동학습에 적합한 방법이다. 그러나 다개체 시스템의 학습처럼 환경이 복잡해짐에 따라 개체의 입출력 변수는 늘어나게 되고 Q함수의 계산량은 기하급수적으로 증가하게 된다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 다개체 시스템의 Q-학습에 적합한 연속적인 Q-학습 알고리즘을 제안하였다. 연속적인 Q-학습 알고리즘은 개체가 가질 수 있는 모든 상태-행동 쌍을 하나의 Q함수에 표현하는 방법으로서 계산량 및 복잡성을 줄임으로써 동적으로 변하는 환경에 능동적으로 대처하도록 하였다. 제안한 연속적인 Q-학습 알고리즘을 벽으로 막힌 공간에서 두 포식자와 한 먹이로 구성되는 먹이-포식자 문제에 적용하여 먹이개체의 효율적인 회피능력을 검증하였다.

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