• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.16 no.2
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• pp.197-203
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• 2012

In this paper, study the substantial issues which occurs upon free flight environment by performing separation assurance under multiple conflict(over 3 Aircraft), recovery en route under the terms of time constrains and fixed way point after the conflict avoidance, correlations between conflict detection distance and separation assurance by utilizing Autonomous flight algorithm. Result of this experiment demonstrates that the extension of detection distance is advantageous to solution of separation assurance and enhancing of flight efficiency, choose to maneuver by applying time constrain terms and fixed way point according to the situation of conflict prediction in case of recovery maneuver after the conflict avoidance. And separation assurance can be solved by applying 2 degrees or more of bank angle. When choosing the optimal bank angle could be drastically improved flight efficiency.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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• pp.139-141
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• 2016

본 논문에서는 실시간 실내 다중 이동 로봇 충돌 회피에 관한 연구이다. 충돌 회피 기법에는 센서를 이용한 포텐셜 필드 기법 등 다양한 방법[1,2,3]이 있지만 좁은 실내 공간에서 사용하기에는 제한점이 많다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 서버, 감시카메라, 로봇 세 가지로 구성되어 있으며 여러 모듈간 상호작용을 통한 충돌 회피 시스템을 제안한다. 감시카메라는 서버에게 실시간으로 영상을 제공해 실내 상황을 파악하게 한다. 서버는 실내 공간에 있는 모든 로봇을 관리하고 감시카메라로부터 받은 영상을 이용한 맵 매칭을 통해 로봇의 위치를 파악한다. 그다음 로봇의 위치를 토대로 경로를 생성하여 로봇에게 전송한다. 로봇 또한 서버에게 경로, 속도를 전송 받아 목적지로 이동하며 서버로부터 지속적인 관리를 받아 충돌을 방지해 목적지까지 신속하고 정확하게 이동하는 것이 본 논문의 목적이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1495-1502
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• 1991

본 연구에서는 동일 작업 공간내에서 두대의 로봇이 각각의 토크의 제한 조건 과 충돌 회피 조건을 만족하면서 근사 최소 시간에 지정된 경로를 주행하기 위한 궤적 계획법을 제안하고자 한다. 이때, 동작 우선도에 의하여 한 대의 로봇은 주 로봇, 다른 한 대의 로봇은 종 로봇으로 지정되는데 주 로봇은 입력 토크의 제한조건을 만족 하며 주어진 경로를 최소 시간에 움직이도록 궤적 계획을 하였으며, 종 로봇은 주 로 봇과의 충돌을 피하고 입력 토크의 제한 조건을 만족하며 주어진 경로를 근사 최소 시 간에 움직이도록 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07d
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• pp.2362-2364
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• 2004

최근 여러 가지 자동화 서비스를 제공하기 위하여 이동로봇이 스스로 장애들을 감지하여 회피하고 이동경로를 생성할 수 있는 능력을 필요로 하고 있다. 이동 경로상에 장애물을 회피하는 방법에는 여러 가지가 있으나, 본 논문에서는 이동 경로상에 존재할 수 있는 장애들과의 충돌을 회피하여 원하는 목적지에 도달하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위해 포텐셜 함수방법을 사용하여 장애물과 목표점에 인공적인 포텐셜을 부여하여 이를 실시간 충돌 회피 문제에 적용해 보았다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.15 no.4
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• pp.498-504
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• 2005

A fuzzy logic for collision avoidance of underwater robots is proposed in this paper. The VFF(Virtual Force Field) method, which is widely used in the field of mobile robots, is modified for application to the autonomous navigation of underwater robots. This Modified Virtual Force Field(MVFF) method using the fuzzy logic can be used in either track keeping or obstacle avoidance. Fuzzy logics are devised to handle various situations which can be faced during autonomous navigation of underwater robots. The obstacle avoidance algorithm has the ability to handle multiple static obstacles. Results of simulation show that the proposed method can be efficiently applied to obstacle avoidance of the underwater robots.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.98-106
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• 1991

Future generation of robots will be considerably more autonomous than present robotic systems. The main objective of research on theoretical problems in robotics is to endow robotics system with basic capabilities they will need to operate in an intelligent and autonomous manner. This paper discusses the problem of collision free movement of robot manipulator. It is formulated in path planning with obstacle avoidance expressed in the term of the distance between convex shapes in the three dimensional space. The examples are given to illustrate the main feature of the method.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2001.05a
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• pp.153-156
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• 2001

최근 들어 두드러지고 있는 승조원의 승선 기피현상에 따른 항해인력 부족현상을 근원적으로 해결하기 위하여 선박 항해 전반에 걸친 자동화 및 지능화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 선박의 자동화된 항해를 위해서는 영역전문자 수준의 안전성과 정확성이 보장된 충돌회피 시스템이 요구된다. 충돌회피는 자선에서 이루어지는 해상 장애물들에 대한 피항 행위로 그 판단 기준은 각 장애물에 대한 충돌 위험도에 기반한다. 본 연구에서는 DCPA와 TCPA를 이용한 기존의 기법에 변침도(VDH: Variation Degree of Heading)의 개념을 추가하여 새로운 충돌 위험도 산출 기법을 제안한다. 입력변수가 되는 DCPA, TCPA, VDH의 퍼지 소속함수를 산출하고, 이를 기반으로 퍼지 규칙을 이용하여 세부적인 충돌 위험도를 산출한다. 본 연구에서 제안하는 기법은 충돌 위험도 산출시 장애물의 직선운항뿐만 아니라 곡선운항에 대한 경로예측이 가능하다는 장점을 지닌다. 과거의 변침도가 다음시점의 변침에 영향을 끼침으로써 장애물의 이동 경로에 대한 예측이 이루어지고, 이를 기반으로 보다 세분화된 충돌위험도 산출이 이루어진다. 제안된 기법은 DCPA와 TCPA만으로 충돌위험도를 산출해 낸 연구와 비교.평가하여 성능을 검증한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2002.06e
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• pp.33-36
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• 2002

본 논문은 고정 및 이동물체와의 효율적인 충돌회피 알고리즘으로 적응임피던스제어 알고리즘을 제안하였다. 일반적인 충돌회피 알고리즘은 이동로봇의 동적 특성을 고려하지 않고 최적의 경로생성에만 관심을 둠으로써 실제 이동로봇이 추종하기 어려운 경로를 생성하기 쉽다. 그러므로 이동로봇의 동적 특성을 고려한 충돌회피 알고리즘을 위해, 이동로봇과 장애물과의 상호작용관계를 가상의 힘으로 정의한 임피던스제어 알고리즘을 사용하였다. 하지만 이런 단순 임피던스제어 알고리즘만으로는 갑작스런 장애물의 출현 시 이동로봇의 속도가 증가하고 장애물이 사라지면 속도가 감소하는 비효율적인 속도제어라는 문제점을 가지고 있다. 그러므로 충돌 가능성에 따른 새로운 속도제어 방식을 고려한 적응임피던스제어 알고리즘을 제안하고 검증하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.12 no.1
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• pp.15-22
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• 2009

Auto-navigation algorithm have been studied to avoid collision and grounding of a ship due to human error. There have been many research on collision avoidance algorithms but they have been validated little on the real coastal traffic situation. In this study, a Collision Avoidance algorithm is developed by using Fuzzy algorithm and the concept of Changeable Action Space Searching (CAS). In the first step, on a basis of collision risk calculated from fuzzy algorithm in the current time(t=to), alternative Action Space for collision avoidance is planned. In the second step, next alternative Action Space for collision avoidance in the future($t=to+{\Delta}t$) is corrected and re-planned with re-evaluated collision risk. In the third step, the safest and most effective course among Action Space is selected by using optimization method in real time. In this paper, the main features of the developed collision avoidance algorithm (CAS) are introduced. CAS is implemented in the ship-handling simulator of MOERI. The performance of CAS is tested on the situation of open sea with 3 traffic ships, whose position is assumed to be informed from AIS. Own-ship is fully autonomously navigated by autopilot including the collision avoidance algorithm, CAS. Experimental results show that own-ship can successfully avoid the collision against traffic ships and the calculated courses from CAS are reasonable.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.79-80
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• 2023

본 연구에서는 자율운항선박이 복잡한 항계 내에서 다양한 해상 객체와의 충돌을 회피하기 위하여 계층적 경로 생성 기법을 연계하는 프레임워크를 제안한다. 항계 내에는 항로를 항행하는 선박 외에도 정박 영역 내 정박 또는 묘박 중인 선박뿐만 아니라 항로 표지나 부표와 같은 정적 객체들이 다양하게 분포되어 있다. 자율운항선박의 효율적 운항을 위해서는 운항 중에 조우하게 되는 객체의 정적/동적 속성에 따라 경로 생성 기법이 달리 적용되어야 한다. 본 연구에서 제안한 경로 생성 프레임워크는 항계 내의 정적 객체나 항행 가항 영역 및 항행 불가항 영역 등에 대한 위치 정보들은 사전적 정보로 활용 가능하므로, 샘플링 기반의 전역 경로 생성 기법을 적용하여, 초기 출발지에서 최종 목적지까지의 예상 경로를 생성한다. 그리고 생성된 전역 경로를 추종하며 운항하는 과정에서 조우하게 되는 동적 객체들과의 조우 상황별 국제해상 충돌예방규칙(COLREGs)을 고려한 지역 경로를 생성한다. 샘플링 기반의 전역 경로와 국소 영역에서의 충돌 회피를 위한 지역 경로를 연계하기 위한 계층적 경로 생성 프레임워크를 설계하고, 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 프레임워크의 유용성을 검증하였다.