• 제목/요약/키워드: 장애물 인식

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이동 로봇의 최적 경로 설계를 위한 다중 센서 융합 알고리즘 (Data Fusion Algorithm of Multi-Sensor for Optimal Path Planning of Mobile Robots)

  • 정진구;김영균;좌동경;홍석교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1787-1788
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    • 2007
  • 최근 장애물 감지, 경로 생성 등 많은 분야에서 여러 종류의 센서를 사용한 연구가 많이 진행되고 있다. 다중의 센서를 이용하면 개별 센서를 사용한 경우보다 정밀한 데이터의 측정이 가능하다. 이 논문에서는 효율적인 장애물 인식이나, 경로 생성을 위해 다중 센서로부터 측정된 데이터를 융합시키는 알고리즘을 제안하였고, 모의실험을 통해서는 이동 로봇의 기본 경로에 장애물이 존재한 상황에서 하나의 센서를 사용한 경우보다 최적화된 경로를 얻을 수 있다.

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시각 장애인을 위한 아두이노 기반 스마트 휴대용 기기 (Arduino-based Smart portable appliance for The Visually Impaired)

  • 고영준;김상훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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    • pp.1074-1076
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    • 2020
  • 스마트 휴대용 기기는 시각장애인에게 보행활동을 하는 데 있어서 초음파 센서와 적외선 거리 센서로 장애물을 인식하고 시각장애인에게 알려줌으로써 보행활동에 도움을 주는 기기로써 스마트 휴대용 기기의 구동성을 검증하기 위해 적외선 거리 센서와 초음파 센서 장애물 거리 측정 실험을 통해 센서와 장애물의 거리가 30cm보다 작을 시 버저가 울리는 실험을 수행하고 검증하였다. 기존 상용화된 전자 지팡이의 단점인 너무 많은 기능, 무거운 무게, 비싼 가격을 고려하여 자동차의 후방감지에 쓰이는 센서 기술을 휴대성이 높은 기기에 적용하여 값싸고 휴대성이 높으며 정말 필요한 기능만 내장된 스마트 휴대용 기기를 고안했다.

단순구조 퍼지논리시스템을 이용한 이동 로봇의 주행 제어기 설계 (Design of Simple-structured Fuzzy Logic System based Driving Controller for Mobile Robot)

  • 최병재;김성
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • 이동로봇에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 본 논문에서는 미지의 공간에서 효과적으로 장애물을 회피할 수 있는 SFLC(single-input fuzzy logic controller) 기반의 이동로봇의 주행 제어기 설계와 구현을 제안한다. 장애물의 위치와 거리 인식을 위해 초음파센서를 사용하였으며, 좌, 우측 바퀴의 각속도 출력 제어를 위하여 퍼지논리시스템 기반의 제어기를 설계하였다. 퍼지제어기의 퍼지화 방법은 싱글톤 방법, 추론법은 간략화된 Mamdani의 추론법, 비퍼지화 방법은 간략화된 무게중심법을 사용하였다. 제안한 퍼지제어기의 성능 및 실제 적용 가능성의 평가를 위해 이동로봇의 모델링에 근거한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 이동로봇이 장애물을 피하면서 목표지점에 정확히 도착함을 확인하였다. 더욱이 기존의 2-입력 퍼지논리시스템 기반의 제어기로부터 단일 입력을 가지는 단순구조 퍼지논리제어기를 설계할 수 있음도 보였다.

임베디드 기반 NXT 로봇 제어프로그램 개발 (The Design and Implementation of Embedded Based Control Program for NXT Robot)

  • 우영제;김유리;유우종
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.11-14
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    • 2012
  • 본 논문에서는 임베디드 시스템 기반 NXT 로봇을 제어하여 길찾기, 미로찾기, 장애물오르기 등의 주행을 수행하는 프로그램을 개발하는 것이다. 미로 찾기는 RBG 센서를 통해 트랙의 색을 구분하여 정해진 색을 따라 주행하는 하는 것이며, 장애물 미로구간에서는 NXT 로봇 자신이 장애물을 넘지 못한다는 것을 인식하여 미로를 찾아 빠져나가도록 초음파 센서를 이용한다. 초음파 센서로 자신이 통과할 수 있는 진입로로 판단되면 주행을 계속하며, 그렇지 않은 경우에는 좌우회전을 통해 미로구간을 통과한다. 마지막 계단식 장애물 구간에서는 접촉센서와 초음파 센서를 통해서 물체의 높이를 가늠하여, 접촉센서 값과 초음파 센서 값을 통해 프로그램은 통과 여부와 계단높이를 판단한다. 실험결과 로봇은 제어프로그램 시나리오에 따라 적절하게 수행함을 확인할 수 있었으며, 이와 같은 로봇 제어를 확대하면 사람을 대신하는 재난구조 활동, 전쟁시 지뢰탐지 및 적 정찰활동, 지하공동구 및 지하매설물 안전 점검활동 등을 수행하는 업무로 적용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 사용한 로봇은 I-Brick이라는 마이크로프로세서를 통해 프로그램을 구동되며, 저 전력으로 I-Brick과 그와 연결된 센서와 서브 모터 등을 구동하고 제어하도록 설계하였다.

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

  • 진태석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.759-764
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    • 2011
  • 본 논문에서는 이동로봇에 장착된 초음파 센서 및 CCD 카메라를 통해 입력되는 환경정보에서 장애물을 인식 및 추출하여 주행전방의 환경을 구분하는 방법을 제시하였다. 복도 내에서 주행하는 로봇에 탑재된 초음파에 입력된 거리 데이터 정보에 의해 장애물을 검출하고 이동로봇이 미지의 동적인 환경을 초음파센서로 인지하여 지능적으로 목표점을 찾아가는 운행 알고리즘을 제안하고 검증하기 위한 실험결과를 제시하였다. 이동로봇에 다양한 센서 기술들을 이용하여 실내에서 활용하기 적합한 지능적 역할을 수행할 수 있는 다목적용 자율 이동 로봇에 환경인식을 위한 pan/tile 카메라(EVI-D30)를 장착하여 주행실험을 할 수 있도록 하였다. 제작한 로봇의 주행성능을 보이기 위해서 VFF 알고리즘을 적용하여 임의의 환경에서도 자율주행의 실험과 결과를 통해 제시한 방법에 대한 유효성을 검증하였다.

퍼지AHP를 이용한 실시간 자율주행 시스템의 구현 (Implementation of Real Time Automatic Running System using Fuzzy Analytic Hierachy Process)

  • 진현수
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.328-332
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    • 2007
  • 본연구에서는 센서의 융합을 통하여 환경을 인식하며, 주변환경에 대한 지식을 갱신, 학습할수 있는 방법론을 연구하며, 동적인 장애물의 감지및 움직임 예측에 기반한 지능적 회피 알고리즘과 AHP를 이용한 Navigation Strategy수정과 이동 로봇 스스로 최적의 결과를 낼수 있게 개선 시키는 알고리즘을 구현한다. 그와 더불어 AHP를 이용하여 Navigation Performance를 최대로 높일 수 있는 방향을로 진화시키는 알고리즘을 구현한다. 또한 부여된 임무수행을 위한 목표물 추적을 위한 비전 시스템에서의 대상체 추출및 인식 알고리즘을 개발하며 인간뇌의 환경인식 체계와 유사한 방식의 Map building기법을 연구한다.

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비전 센서를 이용한 차선 및 장애를 인식 시스템 개발 (Development of Lane and Obstacle Detection System Using Vision Sensor)

  • 안준식;오태석;김일환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.276-277
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    • 2008
  • 본 논문에서는 효율성 높은 차선 인식 및 장애물 검출을 위한 알고리즘을 제안한다. 입력된 영상을 배경영상과 도로 영상으로 나눈 후 도로영역에서 Hough 변환을 이용하여 차선을 검출 하도록 한다. 또한 자동차의 그림자와 같은 특징 정보를 활용하여 주행 중인 차량을 검출한다. 영상의 잡음을 최소화하기 위한 알고리즘을 적용하여 파선 인식률을 높일 수 있는 방법을 연구한다.

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비전 기반 차선 인식 정보의 Costmap 반영 연구 (Integration of Visually Detected Lane Information into Costmap)

  • 하지훈;김규남
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.1135-1136
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    • 2023
  • 자율주행에서의 경로 계획을 위해서는 costmap을 활용할 수 있다. Costmap은 map 정보와 센서 데이터를 토대로 해당 지역을 통과할 때의 위험도를 cost로 할당한다. 그러나 local costmap에는 센서로 인식한 장애물만이 고려되며, 차선 정보를 경로 계획에 포함하기 위해서는 별도의 정보 처리가 필요하다. 본 연구에서는 카메라로 인식한 차선 정보를 costmap에 포함함으로써 통합적인 판단 방법론을 탐색하고, 위치 추정 및 경로 계획에서의 활용 가능성을 제시한다.

Line Histogram Intensity를 이용한 이동로봇의 장애물 회피 알고리즘 (The Obstacle Avoidance Algorithm of Mobile Robot using Line Histogram Intensity)

  • 류한성;최중경;구본민;박무열;방만식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권8호
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    • pp.1365-1373
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    • 2002
  • 본 논문에서는 자율 이동로봇이 장애물을 회피하며 목표하는 지점까지의 경로를 구성하여 찾아가는 알고 리즘을 제안하고자 한다. 시스템의 구성은 로봇에 탑재된 CCD카메라로부터 획득한 영상신호를 RF 무선 모듈을 이용하여 PC로 보내고 PC에서 영상 처리 과정을 거친 후, 장애물로 인식되는 지역을 회피하도록 제어 신호를 이동로봇으로 전송하는 것이다. 이동로봇에 탑재된 CCD카메라에서 획득한 영상 정보는 매 샘플링 시간마다 캡쳐하여 PC로 전송하고 호스트는 화면에서 장애물의 유무를 판별한 후 좌 혹은 우로 회전하여 장애물을 피해 나가도록 하며 로봇이 이동한 거리를 PC로 전송하는 시스템을 구현하여 초기에 지정한 목표지점까지 로봇이 갈 수 있도록 간략한 경로를 계획하여 추적해 나가도록 한다. 먼저 로봇으로부터 전송되어진 영상은 호스트PC에서 다음과 같은 영상처리과정을 거치도록 한다. 먼저 Original영상을 입력받아서 3X3 mask Sobel 연산자를 사용한다. 그리하면 윤곽선이 추출된다. 여기서 추출된 윤곽정보는 처리가 용이하도록 NOR Converter를 거치도록 한다 마지막으로 이 영상의 경계값을 찾는다. 처음에 획득한 영상은 깨끗한 환경에서 얻어진 것이 아니라 주변에 여러 가지 기구나 명암대비가 뚜렷하지 못한 조건들로 되어 있다. 어떤 장애물이라도 가까이서 획득한 영상으로 보게 되면 색상이 단일한 색상으로 나타난다. 즉, 멀리 있는 영상정보나 장애물이 없는 영상 정보 쪽에 히스토그램이 넓게 분포되기 마련이다. 이런 이유로 마지막에 Convert를 처리한 영상의 경계치를 229로 둔다. 그러면 거의 흰색에 가까우면서도 약간의 그레이 레벨만 가진다 하더라도 흑백 대비를 뚜렷하게 만들어 준다. 즉, 불순 성분을 받아들이기 위하여 경계값을 높이는 것이다. 다음으로 처리된 영상의 좌표를 (0, 0)에서 (0, 197)까지의 히스토그램 분포를 스캔한다. 그러면 장애물이 있는 부분의 히스토그램의 분포는 거의 변동이 없이 나타난다. 이러한 특성을 이용하여 장애물이 있는 곳을 찾아내고 이것을 회피하기 위한 알고리즘을 세웠다

아파트 피난계단에 적치된 장애물의 실태와 입주민의 피난계단 관리에 대한 인식에 관한 연구 (A Study on the Actual Condition of the Obstacles on the Apartment Escape Stairs and the Perception of Residents)

  • 이원주;이창섭;이기영
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권1호
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    • pp.116-123
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    • 2017
  • 본 논문은 아파트 화재에서 재실자의 피난안전성을 제고하기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위해 대전광역시 유성구에 위치한 183개 아파트 단지의 3,056개 피난계단 층을 대상으로 현장 조사를 실시하였으며, 입주민 183명을 상대로 소방안전교육경험, 피난계단에 대한 안전관리인식, 그리고 소방안전인식에 대한 설문조사하였다. 조사결과, 연구대상물 3,056개 피난계단 층 중 1,916층에 장애물이 방치되어 62.7% 장애물 형성율을 나타내었다. 소방안전교육 경험은 연구대상자의 83.10%가 있는 것으로 나타났다. 연구대상자의 피난계단에 대한 안전관리인식은 평균 $3.84{\pm}0.75%$를 보였으며, 소방안전인식은 평균 $3.49{\pm}0.61%$을 나타냈다. 결과적으로 연구대상자는 대부분 소방안전교육을 받았고, 피난계단의 안전관리에 대한 방법은 이해하고 있지만, 안전관리에 대한 행동의 실천은 낮은 것으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 한 정책적 제언은 피난계단의 안전관리에 대한 인식이 행동의 실천으로 이루어질 수 있도록 소방안전교육을 정기적으로 받을 수 있는 사회적 제도와 그 교육에서 피난계단의 관리에 대한 교육내용이 강조되어야 한다.