• Title/Summary/Keyword: 자율주행로봇

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자율주행 자동차의 전기적 파워 조향 시스템을 위한 제어 기법의 개관

  • Son, Yeong-Seop;Kim, Won-Hui;Jeong, Jeong-Ju
    • ICROS
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    • v.21 no.1
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • 운전자에게 편의성을 제공하는 차량의 주행관련 Advanced driver assist system (ADAS)에는 차량의 종방향과 횡방향 운동에 대한 제어기가 요구된다. 횡방향 제어를 위해서는 조향 시스템의 조향각 제어가 요구되는데 최근 구조적으로 간단하고 연비향상, 차량의 중량 감소, 빠른 응답성을 가지고 있는 전기적 파워 조향 (Electric power steering, EPS) 시스템이 자동차 산업에서 널리 사용되고 있다. 차량의 주행관련 ADAS를 사용하여 자율 주행 시 EPS 시스템은 상위 제어기에서 계산된 필요한 조향각을 추종 할 수 있도록 조향 핸들의 각 제어를 해야 한다. 그러나 일반적인 EPS 시스템은 운전자가 조향 핸들에 인가된 토크를 보조해 줄 수 있는 토크를 출력해 준다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하는 방법들을 설명한다. 먼저 EPS 시스템의 기본 기능에 대해서 설명을 하고, 자율 추행 차량을 위한 조항 핸들의 각 제어를 위한 proportional-integral 제어, 슬라이딩 모드 제어 (Sliding mode control), 관측기 기반 비선형 댐핑 제어(Observer based nonlinear damping control) 등과 같은 다양한 기법의 제어 알고리즘들에 대한 방법들이 고찰되었다.

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The Position and Heading Estimation System of Mobile Robot Using the Extended Kalman Filter (확장칼만필터를 이용한 이동로봇의 위치와 자세 추정 시스템)

  • Jin, Kwang-Sik;Yun, Tae-Sung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.11c
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    • pp.683-686
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    • 1999
  • 이동로봇은 주행성을 가지며 설정된 이동 경로에 따라 목적지까지 자율적으로 이동하기 위해서는 이동로봇의 실제 위치에 대한 정확한 정보가 확보되어야 한다. 정보확보를 위해서 보통 엔코더, 자이로센서, 비젼센서, 레이저 거리등의 센서를 주로 사용한다. 본 연구에서 주행중인 이동로봇의 위치는 상대센서인 엔코더를 통해 측정된 운동변화량과 출발점에서 이동로봇의 위치로부터 자기유도 주행방법에 의해 계산된다. 이들 상대센서는 이동로봇의 실제 이동에 따라 주행거리 및 주행 방향 변화를 항상 측정할 수 있으므로, 전체 주행구간에 걸쳐 이동로봇의 위치를 연속적으로 측정할 수 있다는 장점이 있으나, 상대센서 측정값에 발생된 오차가 위치 평가값이 연속적으로 누적되므로 실제 위치에 대한 오차가 발생하는 단점이 있다. 즉, 바닥의 미끄럼, 요철, 로봇의 요동(Vibration)등 큰 오차의 요인이 된다. 본 연구에서는 위치를 직접 추정하지 않고 엔코드에서 나온 위치오차, Heading 오차, 자체 엔코드오차 그리고, 자이로 오차와 지자기 센서 오차를 Extended Kalman Filter를 통해 추정하여 이 오차를 다시 위치 계산과 Heading에 되돌려 줌으로서 오차를 보정하는 방법을 제시한다.

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Real-time requirement analysis of ROS-based autonomous driving software (ROS 기반의 자율주행 소프트웨어의 실시간 요구사항 분석)

  • Soo-Min Cho;Jin-Hyeon Kim;Inhye Kang
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2023.07a
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    • pp.511-512
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    • 2023
  • 자율주행 소프트웨어의 안전성에 대한 요구가 높아짐에 따라 소프트웨어를 개발 시 정형 검증 기법을 적용하여 안전성을 확보하고자 하는 노력이 증가하고 있다. 본 논문에서는 ROS 기반의 자율주행 소프트웨어의 동작을 Timed Automata를 사용하여 모델링하고 그 정확성(실시간적 특성)을 모델체킹을 통해 정형 검증하는 방법을 제시한다. ROS 기반 응용 프로그램의 동작은 ROS가 제공하는 노드 간의 통신에 영향을 받기 때문에 자율주행 소프트웨어뿐 아니라 그 동작에 영향을 끼치는 ROS의 큐를 통한 통신을 통합한 모델을 제시한다. 또한 통합 모델에서 큐 크기, 타임아웃, 프로세스의 주기를 매개 변수로 주어 다양한 조합에 따른 실시간 요구사항의 만족 여부를 검증함으로써 ROS에서 매개 변수 설정 기준을 제시한다.

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Autonomous Mobile Robot Control using the Wearable Devices Based on EMG Signal for detecting fire (EMG 신호 기반의 웨어러블 기기를 통한 화재감지 자율 주행 로봇 제어)

  • Kim, Jin-Woo;Lee, Woo-Young;Yu, Je-Hun;Sim, Kwee-Bo
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.26 no.3
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    • pp.176-181
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    • 2016
  • In this paper, the autonomous mobile robot control system for detecting fire was proposed using the wearable device based on EMG(Electromyogram) signal. Myo armband is used for detecting the user's EMG signal. The gesture was classified after sending the data of EMG signal to a computer using Bluetooth communication. Then the robot named 'uBrain' was implemented to move by received data from Bluetooth communication in our experiment. 'Move front', 'Turn right', 'Turn left', and 'Stop' are controllable commands for the robot. And if the robot cannot receive the Bluetooth signal from a user or if a user wants to change manual mode to autonomous mode, the robot was implemented to be in the autonomous mode. The robot flashes the LED when IR sensor detects the fire during moving.

Development of malfunction diagnostic robot in distribution line using the Infrared Thermal Imaging Camera, CCD Camera (열화상 카메라와 CCD 카메라를 이용한 배전선 고장진단 로봇개발)

  • Han, Sun-Sin;Choi, Jae-Young;Lee, Jang-Myung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10a
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    • pp.85-86
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    • 2007
  • 본 논문은 기존에 사람의 인력이나 열화상 카메라에 의존하고 있는 배전선 기자재 점검을 사람대신 로봇이 점검 작업을 하고 기존의 열화상 카메라만 사용하는 점검 방법에 CCD 카메라를 추가로 사용하여 열화상 이미지와 실영상을 같이 획득하도록 하여 배전선 점검 작업의 안전성 확보와 고장진단의 결과 값들의 객관성 있고 정확한 데이터를 획득을 할 수 있도록 하였다. 그리고 로봇이 가공지선을 자율주행하면서 발생하는 포스트 간 이동, 가공지선 회피, 가공지선 다 분기와 같은 문제가 발생하게 되는데 이러한 문제점들은 센서 융합 방법을 사용하여 로봇이 가공지선을 원활하게 자율주행을 할 수 있도록 하였다. 그리고 배전선 기자재들의 자연적 현상 때문에 발생하는 기자재의 부식과 열화로 변하게 되는 기자재들의 온도를 열화상 카메라로 분석하여 배전선 기자재들의 불량 기준 온도를 초과하게 되면 열화상 이미지와 CCD 카메라의 실영상 이미지가 자동으로 캡쳐 되고 저장 될 수 있게 하였다. 이러한 모든 동작들은 로봇이 자율주행을 하면서 이루어진다.

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Agricultural Autonomous Robots System for Automatic Transfer of Agricultural Harvests (수확물 자동 이송을 위한 농업용 자율주행 로봇 시스템)

  • Kim, Jong-Sil;Kim, Eung-Kon
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.16 no.4
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    • pp.749-754
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    • 2021
  • In order to solve problems such as a decrease in the agricultural population and an aging population, research on agricultural robots is being actively conducted for the purpose of automating various agricultural tasks. The harvesting process is the most labor-intensive process among farm work and this process consumes about 2-3 times more compared to other processes. Since the transport of agricultural crops requires the most labor costs and there is a risk of injury during the operation, automating the transport operation through an agricultural robot can improve safety and significantly improve productivity. Therefore, this paper proposes an agricultural robot that is optimized for farm worksites and capable of autonomous driving.

Path Planning of Internet based Mobile Robot with Vision System Using Fuzzy Rules (비젼시스템과 인터넷 기반 이동로봇을 위한 퍼지규칙의 경로 계획)

  • 김상헌;이동명;정재영;오선문;노관승;김관형
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.09b
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    • pp.9-12
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    • 2003
  • 본 논문에서는 미지의 환경에서 인터넷 기반에 대한 이동로봇의 자율 주행이 가능하도록 비젼시스템과 퍼지규칙을 이용한 경로 설정 및 장애물 회피를 위한 알고리즘을 소개 하고자 한다. 한편 원격지에서도 로봇의 움직임을 파악할 수 있도록 인터넷을 통한 원격운용 기능을 추가함으로써 로봇의 효율적인 제어가 가능하도록 하였다. 원격지에서 제어하고자 할 때 대부분이 인터넷이나 무선을 이용한 원격제어 또는 실시간 모니터링을 통해 제어하여 그 상황을 시뮬레이션으로 구현하고 있다. 현재 이동로봇 제어를 할 때 많이 사용되는 방법은 IEEE 802.11b를 기반으로 한 wireless LAN Socket, TCP/IP, RF, 블루투스 통신등이 있다. 이러한 방식중 본 논문에서는 Internet 방식 중에 TCP/IP 프로토콜을 사용하였다. 전체 시스템은 이동로봇과 서버 그리고 클라이언트로 구성되며 이동 로봇은 인터넷을 통해서 로봇을 제어하거나 필요에 따라서는 로봇이 직접 제어권을 가지고 자율주행이 가능하도록 설계되었다. 본 논문에서는 퍼지규칙을 이용하여 경로 계획 및 장애물 회피를 위한 알고리즘을 생성하였으며, 실험을 통한 그 효율성을 검증하였다. 또한 실제 이동 로봇을 제작하여 실험한 결과에서도 제안된 알고리즘이 우수한 성능을 발휘함을 확인할 수 있었다.

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A Study of 3D World Reconstruction and Dynamic Object Detection using Stereo Images (스테레오 영상을 활용한 3차원 지도 복원과 동적 물체 검출에 관한 연구)

  • Seo, Bo-Gil;Yoon, Young Ho;Kim, Kyu Young
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.10
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    • pp.326-331
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    • 2019
  • In the real world, there are both dynamic objects and static objects, but an autonomous vehicle or mobile robot cannot distinguish between them, even though a human can distinguish them easily. It is important to distinguish static objects from dynamic objects clearly to perform autonomous driving successfully and stably for an autonomous vehicle or mobile robot. To do this, various sensor systems can be used, like cameras and LiDAR. Stereo camera images are used often for autonomous driving. The stereo camera images can be used in object recognition areas like object segmentation, classification, and tracking, as well as navigation areas like 3D world reconstruction. This study suggests a method to distinguish static/dynamic objects using stereo vision for an online autonomous vehicle and mobile robot. The method was applied to a 3D world map reconstructed from stereo vision for navigation and had 99.81% accuracy.

Navigation Control of Mobile Robot based on VFF to Avoid Local-Minimum in a Corridor Environment (복도환경의 지역최소점 회피가 가능한 VFF 기반의 이동로봇 주행제어)

  • Jin, Tae-Seok
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.4
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    • pp.759-764
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    • 2011
  • This paper deals with the method of using the amended virtual force field technique to avoidance the front environment(wall, obstacles etc.) in navigating by using the environmental informations recognized by a ultrasonic-ring and pan/tilt CCD camera equipped on a mobile robot. we will give an explanation for the robot system architecture designed and implemented in this study and a short review of existing techniques, since there exist several recent thorough books and review paper on this paper. It is proposed the rusult from the experimental run based on a virtual force field(VFF) method to support the validity of the aforementioned architecture of mobile service robot for local navigation and obstacle avoidance for autonomous mobile robots. We will conclude by discussing some possible future extensions of the project. The results show that the proposed algorithm is apt to identify obstacles in an indoor environments to guide the robot to the goal location safely.

A Study on the Library Activation Plan Using Autonomous Objects (자율사물을 활용한 도서관 활성화 방안 연구)

  • Noh, Younghee;Shin, Youngji
    • Journal of Korean Library and Information Science Society
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    • v.52 no.1
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    • pp.27-54
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    • 2021
  • This study examines the overall contents of robots, drones, and autonomous driving that can be applied to libraries among autonomous objects, and proposes a plan that can be introduced and applied to libraries in the future based on this. As a result of the study, in the case of the building, robots and drones can be used to apply from collection inspection, collection transport, collection arrangement, collection classification, book location guidance, book recommendation, loan/return, library general guidance, and reference information service. Outside of the building, robots, drones, and autonomous vehicles can be used for book delivery service, book return service, and unmanned mobile libraries. This study is a basic research for the introduction and application of autonomous objects in the library, and follow-up studies such as perception survey and application model development for systematic introduction should be conducted in the future.