• 센서학회지
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• 제33권4호
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• pp.196-202
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• 2024

Path-planning, a critical component of mobile robot navigation, comprises both local and global planning. Previous studies primarily focused on enhancing the individual performance of these planners, avoiding obstacles, and computing an optimal global path from a starting position to a target position. In this study, we introduce a practical path-planning framework that employs a target planner to bridge the local and global planners; this enables mobile robots to navigate seamlessly and efficiently toward a global target position. The proposed target planner assesses the visibility of waypoints along the global path, and it selects a reachable navigation target, which can then be used to generate efficient control commands for the local planners. A visibility-based target planner can handle situations, wherein the current, target waypoint is occupied by unknown obstacles. Real-world experiments demonstrated that the proposed pathplanning framework with the visibility-based target planner allowed the robot to navigate to the final target position along a more efficient path than the framework without a target planner.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2420-2422
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• 2003

In this paper, two Fuzzy Logics for path planning of an autonomous mobile robot are proposed. If a target point is given, such problems regarding the velocity and object recognition are closely related with path to which the mobile robot navigates. Therefore, to ensure safety navigation of the mobile robot for two fuzzy logic parts, path planning considering the surrounding environment was performed in this paper. First, feature points for local and global path are determined by utilizing Cell Decomposition off-line computation. Second, the on-line robot using two Fuzzy Logics navigates around path when it tracks the feature points. We demonstrated optimized path planning only for local path using object recognition fuzzy logic corresponds to domestic situation. Furthermore, when navigating, the robot uses fuzzy logic for velocity and target angle. The proposed algorithms for path planning has been implemented and tested with pioneer-dxe mobile robot.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.623-629
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• 2018

본 논문에서는 무인항공기용 실시간 장애물 탐지 및 회피 경로 생성 알고리즘을 제안한다. 2-D Lidar를 이용하여 장애물을 검출하고, 검출 정보는 지역 회피 경로 생성을 위한 실시간 히스토그램 생성과 목표 지점까지 전역 회피 경로 생성을 위해 사용되는 2-D SLAM 지도를 생성하는데 사용된다. 지역 회피 경로 생성을 위한 VFH 알고리즘은 장애물들이 벡터 방향과 거리에 따라 얼마큼 분포되어 있는지에 대한 실시간 히스토그램을 생성하고, 이 히스토그램은 근접 장애물 검출 시 지역 회피 경로를 생성하는데 사용된다. 기존의 $RRT^*-Smart$ 알고리즘의 한계로 인해 Modified $RRT^*-Smart$ 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 새로운 노드가 생길 때 목표 지점과의 직선 경로 여부를 판단하고, 목표 지점 방향으로 생성되도록 방향성을 부여하며, 노드의 길이를 확률적으로 나누어 일정한 단위의 길이가 아닌 랜덤 단위의 길이로 퍼뜨림으로써 보다 적은 비용으로 목표 지점까지의 효율적인 전역 회피경로를 생성한다. 본 논문에서는 효율적인 회피경로를 생성하여 회피 기동함을 다양한 시뮬레이션 실험환경을 통해 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권5호
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• pp.577-586
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• 1997

In nonlinear finite element stability analysis of structures, the foremost necessary procedure is the computation to precisely locate a singular equilibrium point, at which the instability occurs. The present study describes global and local procedures for the computation of stability points including bifurcation points and limit points. The starting point, at which the procedure will be initiated, may be close to or arbitrarily far away from the target point. It may also be an equilibrium point or non-equilibrium point. Apart from the usual equilibrium path, bypass and homotopy path are proposed as the global path to the stability point. A local iterative method is necessary, when it is inspected that the computed path point is sufficiently close to the stability point.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.150-158
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• 2009

로봇의 자율적 이동을 위해서는 현재지점에서부터 목표지점까지를 연결하는 최적 경로의 계획이 필수적이다. 그리고 이동 로봇의 최적 경로는 장애물과의 충돌 없이 목표물까지 최단 이동 거리로 이동 할 수 있도록 하는 경로를 뜻한다. 실제 많은 이동 로봇은 주위 장애물에 대한 정보 없이, 미지의 환경에서도 자율적 이동이 가능해야 한다. 이에, 본 논문에서는 미지 환경에 적합한 새로운 형태의 경로 계획 및 장애물 회피 방법을 제안한다. 이 경로 계획 방법은 매 순간 최적이라 예측되는 지역적 목표를 지정하여 추적하며, 이러한 추적의 연속들의 결과가 로봇의 1차적 이동 경로가 된다. 하지만 이 경로는 장애물과의 충돌이 배제된 경로이다. 이에, 본 논문에서는 Potential Field 방법을 모방한 새로운 방법의 장애물 회피 방법을 제안한다. 그리고 위의 본 논문에서 제안한 경로 계획과 장애물 회피 방법의 성능 및 정확성을 모의실험을 통해 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.11-14
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• 2003

In this paper, we use Fuzzy Logic and Potential field method for optimal path planning of an autonomous mobile robot and apply to navigation for real-time mobile robot in 2D dynamic environment. For safe navigation of the robot, we use both Global and Local path planning. Global path planning is computed off-line using sell-decomposition and Dijkstra algorithm and Local path planning is computed on-line with sensor information using potential field method and Fuzzy Logic. We can get gravitation between two feature points and repulsive force between obstacle and robot through potential field. It is described as a summation of the result of repulsive force between obstacle and robot which is considered as an input through Fuzzy Logic and gravitation to a feature point. With this force, the robot fan get to desired target point safely and fast avoiding obstacles. We Implemented the proposed algorithm with Pioneer-DXE robot in this paper.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1881_1882
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• 2009

Simple quadratic potential functions for unicycle robot path planning are presented, where proposed algorithm for path planning has the different environment for each robot based on LOS(Line Of Sight) between a target and an obstacle, unlike a conventional path planning. In doing so, the proposed algorithm assumes that each swarm robot equips its own vision instead of a ceiling camera. In particular, this paper presents that each robot follows its different local leader. As a result proposed algorithm reduces local minimum problems by the help of each local leader.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제51권12호
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• pp.583-595
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• 2002

Homing operation can be defined as a series of actions which are necessary for a mobile robot to move from the current position with any arbitrary orientation to a desired position with a specified orientation, while avoiding possible obstacles. In this paper, a homing and obstacle avoidance algorithm for nonholonomic mobile robots is proposed. The proposed algorithm consists of a local goal generator, a discrete state controller, and local path tracking controller based on Aicardi's path following algorithm. In the discrete state controller, 4 states are defined according to the environmental conditions and 4 desired high-level command for the states are given as follows: avoid, wander, home and homing zones. The proposed local goal generator is designed to generate the desired local path by using weighted distance transforms which are newly made to satisfy the nonholonomic constraints of mobile robots. Here, subgoals are also found as vertices of the desired local path. To demonstrate result effectiveness and applicability of the proposed algorithm, computer simulations are illustrated and experimental results for a real mobile robot system are also provided.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2401-2403
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• 2002

Given a certain target point, the mobile robot's navigation could be mainly considered about two areas, 'how fast and accurate' and 'how safe'. Such problems regarding the velocity and stability possess close relationship with the path in which the mobile robot navigates in. Thus, the system proposed in this research paper was constructed so the mobile robot can obtain the optimum path by utilizing the information according to the environmental map, based on the Global Path Planning. Also by inducing the Local Path Planning method, it was constructed so that the robots can avoid the obstacles, which were not shown in the environmental map on-line. Particularly, by fusing the Local and Global Path Planning together, it is possible for the robots to plan similar path. At the same time, the focus was on the materialization of effective mobile robot's navigation. It was made possible by utilizing the Fuzzy Logic Control. Also, the validity of the algorithm proposed was proven through the trial experiment.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.11-19
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• 2013

자율적인 다개체 모바일 로봇 시스템에 관해 경로 계획과 충돌회피는 중요한 기능이며 동시에 협력과 협동적으로 주어진 일을 수행하는데 필요한 기능이다. 본 논문에서는 이러한 중요하고도 도전적인 문제를 다룬다. 제안된 방법은 포텐셜 필드 방법과 퍼지로직 시스템에 기반을 두고 있다. 첫째로, 전역경로 계획은 포텐셜 필드를 이용하여 로봇이 목적지까지 가는데 비용을 최소화할 수 있는 경로를 선택한다. 그러고 나서 지역경로 계획은 퍼지로직 시스템을 이용하여 정적이거나 동적인 장애물과의 충돌을 피하기 위해 전역경로에서 경로를 변경시킨다. 본 논문에서는 각각의 로봇은 독립적으로 목적지를 선택하며 동시에 다른 로봇은 동적인 장애물로 고려한다. 또한 장애물의 움직임을 예측할 필요도 없다. 이러한 과정은 각각의 로봇이 해당되는 목적지를 찾을 때 까지 지속된다. 이 방법을 테스트하기 위해 자율 다개체 로봇 시뮬레이터(AMMRS)를 개발했으며 시뮬레이션과 실험기반의 결과물을 제공한다. 본 결과는 다개체 모바일 로봇 시스템에 대하여 경로계획과 충돌회피 전략이 효율적이며 유용하다는 것을 보인다.