• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
• /
• pp.200-204
• /
• 2008

본 논문에서는 지능형 무인 운송 시스템의 위치 인식 문제를 풀기 위한 방법으로, 실외 환경에서 보이는 건물 혹은 건물 입구의 상대적 위치와 자세 추정이 가능한 파티클 필터 기반 3 차원 물체 인식 방법을 제안한다. 제안하는 파티클 필터에 기반한 인식 시스템은 다양한 인식 증거들을 연속 영상에서 융합 및 모델 매칭을 함으로써 강인한 3 차원 물체 인식 및 자세 추정이 가능하다. 제안하는 방법은, 적합한 인식 증거들을 수집/선택하고, 다양한 인식 증거들로 부터 나타나는 인식 대상의 자세를 3 차원 공간상의 확률적인 파티클로 표현하며, 파티클 필터링을 통하여 연속 영상 상의 다양한 인식 증거들을 융합하는 것을 특징으로 한다. 스테레오 카메라를 이용한 실험을 통하여, 제안하는 방법이 실외 건물의 기하학적 특정을 인식 증거로 활용한 효율적인 3 차원 인식 및 자세 추정을 수행하는 것은 보여준다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.594-600
• /
• 2012

Accurate localization is very important to stable navigation of a mobile robot. This paper deals with local localization of a mobile robot especially for outdoor environments. The GPS information is the easiest way to obtain the outdoor position information. However, the GPS accuracy can be severely affected by environmental conditions. To deal with this problem, the GPS and wheel odometry can be combined using an EKF (Extended Kalman Filter). However, this is not enough for safe navigation of a mobile robot in outdoor environments. This paper proposes a novel method using lane features from the road image. The pose data of a mobile robot can be corrected by analyzing the detected lane features. This can improve the accuracy of the localization process substantially.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제17권10호
• /
• pp.995-1005
• /
• 2011

An efficient outdoor local localization method is suggested using multi-sensor fusion with MU-EKF (Multi-Update Extended Kalman Filter) for car-like mobile robots. In outdoor environments, where mobile robots are used for explorations or military services, accurate localization with multiple sensors is indispensable. In this paper, multi-sensor fusion outdoor local localization algorithm is proposed, which fuses sensor data from LRF (Laser Range Finder), Encoder, and GPS. First, encoder data is used for the prediction stage of MU-EKF. Then the LRF data obtained by scanning the environment is used to extract objects, and estimates the robot position and orientation by mapping with map objects, as the first update stage of MU-EKF. This estimation is finally fused with GPS as the second update stage of MU-EKF. This MU-EKF algorithm can also fuse more than three sensor data efficiently even with different sensor data sampling periods, and ensures high accuracy in localization. The validity of the proposed algorithm is revealed via experiments.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제8권11호
• /
• pp.954-962
• /
• 2002

In a park or street, we can see many people jogging or walking with their dogs tracking their masters. In this study, an entertainment robot that imitates a dog's behavior is created. The robot's task is tracking a moving target that is recognized as the master. In order to design the robot, the ecological approach. in which the robot's goals and surroundings heavily influence its design, is used. A three-wheel type locomotion system is designed as the robot's physical structure which can follow a human jogging in outdoor space like a park. A sensor system which can detect the position of a master for the robot in the outdoor space, is developed. This sensor system consists of a signal transmitter which is at the hand of a master and some sensors which are mounted on the robot. The transmitter emits RF(radio frequency) and ultrasonic signals and the sensors detect the direction and distance from the robot to the transmitter by using the received signals. For the control architecture of the robot, a purely reactive behavior-based method is used in order to increase speed of response. The developed robot is evaluated through experiments conducted in indoor and outdoor environments.

• 정보처리학회논문지D
• /
• 제12D권3호
• /
• pp.481-492
• /
• 2005

시각 장애인용 유도 로봇을 안전하게 유도하기 위해서는 경로를 검색하기 위해 사용되는 전자지도가 섬세해야 하며 위험한 위치에 대한 정보를 가지고 있어야 한다. 또한 GPS와 INS에 의해 획득한 위치정보를 통하여 안전하면서도 빠른 최단 경로를 검색해야 한다. 본 논문에서는 시각 장애인의 인식 능력의 차이에 따라 시각 장애인에게 경로의 안내 및 위치정보만을 제공하는 이동경로 생성 및 확인을 위한 자기 위치 추적 시스템과 주변 환경정보인식 및 GPS 오차보정기능을 가진 유도로봇과 통합된 시각장애인용 전역항법시스템을 구현하였다. 이 시스템을 통하여 시각 장애인이 비교적 짧은 거리를 이동하고자 할 때 활용할 수 있으며, 실외 환경에서는 GPS의 보조 항법 시스템으로 위치의 보정을 할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.201-206
• /
• 2016

비상체가 자세를 유지하기 위한 자세기준에는 비상체의 무게중심을 지나 서로 직교하는 3축을 취하는데 그것을 각각 롤(roll)축, 피치(pitch)축, 요(yaw)축 이라 부른다. 자세측정 장치는 이 3축에 대한 변동을 검출하는 센서이다. 본 논문에서는 HMD에 자세측정 장치를 부착하고. 이동로봇플랫폼에 팬틸트를 장착하여 카메라를 제어한다. 가속도센서는 진동에 매우 취약하기 때문에 센서데이터에 노이즈가 심하게 발생하며, 센서데이터를 매핑(mapping)하는 과정에서 데이터들의 간격이 많이 벌어지는 문제도 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 평균필터와 Cosine Interpolation을 적용하여 팬틸트 동작을 방해하는 요소를 제거하였다. 제안한 성능을 평가하기 위해 실외환경에서 HMD에 부착한 센서데이터를 원격으로 전송하여 이동로봇에 탑재된 팬틸트 카메라를 제어하였다. 실험결과 약간의 지연은 발생하였으나 비교적 안정하게 팬틸트 카메라가 제어됨을 확인할 수 있었다. 또한, 이동로봇은 평지나 경사면 등 어떠한 지형에서도 주행이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.77-82
• /
• 2022

실내공기오염이 인체에 미치는 영향이 실외공기오염보다 더 크며 위험하다. 일반적으로 사람은 실내에 머무는 시간이 길고, 밀폐된 실내는 오염물질이 지속적으로 쌓여 오염된 공기가 폐에 더 잘 전달된다. 특히 어린 아이들의 경우 실내공기에 매우 민감하며 치명적이다. 이와 더불어 코로나19로 인한 더 잦은 실내활동과 지속적으로 증가하는 외부 미세먼지와 함께 환기를 못하는 현재 실내공기오염을 줄이는 방법은 더욱 중요해지고 있다. 본 논문은 기존 자율주행 공기청정 로봇의 문제점을 개선하고자 지도를 분할과 UCT(Upper Confidence bounds applied to Trees) 기반의 알고리즘을 통해 자율주행 로봇이 구역을 살균하지 않거나 한곳에 계속 머무르는 문제점과 실내공기오염에 취약한 아이들의 문제를 개선할 수 있는 그린 스마트 스쿨을 위한 공간 적응형 자율주행 공기청정 로봇을 제안한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제17권9호
• /
• pp.892-896
• /
• 2011

This paper describes a camera-based position measurement system for automatic tracking control of a rubber Tired Gantry Crane (RTGC). An automatic tracking control of RTGC depends on the ability to measure its displacement and angle from a guide line that the RTGC has to follow. The measurement system proposed in this paper is composed of a camera and a PC that are mounted on the right upper between front and rear tires of the RTGC's side. The measurement accuracy of the system is affected by disturbances such as cracks and stains of the guide line, shadows, and halation from the light fluctuation. To overcome the disturbances, both side edges of the guide line are detected as two straight lines from an input image taken by the camera, and parameters of the straight lines are determined by using Hough transform. The displacement and angle of the RTGC from the guide line can be obtained from these parameters with the robustness against the disturbances. From the experiments with the disturbances, we found the accurate displacement and the angle from the guide line that have the standard deviations of 0.95 pixels and 0.22 degrees, respectively.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.1175-1180
• /
• 2014

This paper proposes a new technique that produces improved local information using a low-cost GPS/INS system combined with Extended Kalman Filter and Path Planning when a Quad-rotor flies. In the research, a low-cost GPS is combined with INS by Extended Kalman Filter to improve local information. However, this system has disadvantages in that estimation accuracy is getting worsens when the Quad-rotor flies through the air in a curve and precision of location information is influenced by performance of the used GPS. An algorithm based on Path Planning is adopted to deal with these weaknesses. When the Quad-rotor flies outdoors, a short moving path can be predicted because all short moving paths of quad-rotor can be assumed to be straight. Path planning is used to make the short moving path and determine the closest local information of data of the GPS/INS system to location determined by path planning. Through the foregoing process, improved local data is obtained when the quad-rotor flies, and the performance of the proposed system is verified from various outdoor experiments.

• 로봇학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.129-135
• /
• 2013

In this paper, a high precision outdoor positioning system is newly proposed using multiple GPS receivers based on the Extended Kalman Filter (EKF). Typically, the GPS signal has the instantaneous errors that degrade the positioning seriously. Using the multiple GPS receivers instead of an expensive DGPS receiver, the positioning reliability and accuracy are improved in this research as a low cost solution. To incorporate the small displacement, an INS data have been tightly coupled to the GPS data, which has the inherit disadvantage of the cumulative error occurring over time. To achieve a stabilized and accurate positioning system, the multiple GPS receiver data are fused with the INS data through the EKF process. Through real navigation experiments of an outdoor mobile robot, the performance of the proposed system has been verified to be accurate comparable to DGPS system with a lower cost.