• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.117-126
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• 2013

가상의 캐릭터가 이동하기 위해 경로를 계획하는 일은 컴퓨터 게임을 포함한 여러 응용 분야에서 필수적인 문제이다. 기존의 로봇 경로 계획과는 달리 하나 이상의 캐릭터가 그룹 이동을 하는 경우가 많으며 이 경우에는 이동 경로의 최단 여부보다는 자연스러운 그룹 이동 등의 질적인 면이 강조된다. 본 논문에서는 리더로 정해진 단일 캐릭터에 대해 정적인 환경에서의 전역 경로를 계획하고 이 경로를 따라 그룹이 이동하며 동적 장애물을 피하도록 지역 경로를 계획하는 2단계 경로 계획 방법을 제안한다. 그룹이 이동할 수 있는 공간은 리더를 중심으로한 정방형 격자 배열을 이용하여 확보하고 이를 격자창이라고 부른다. 멤버 캐릭터들은 격자창 공간 안에서 리더에 대한 상대적인 위치를 잡아 이동하며 격자창이 이동할 수 있는 경로를 계획하기 위해 정적 환경을 격자창에 대한 형태 공간으로 치환하여 로드맵을 구한다. 지역 경로 계획 단계에서는 리더에 대해 인공 포텐셜 필드를 이용하여 동적 장애물을 회피하도록 하고 나머지 멤버들에 대해서는 격자창 내에서 리더에 대한 상대적인 위치를 확보하는 방법으로 연산량을 줄인다. 제안하는 경로 계획 방법을 구현하기 위한 효율적인 알고리즘을 소개하며 정적 환경에서 계획된 경로를 따라 그룹이 이동하면서 동적 장애물에 대해 효과적으로 대처하는 것을 시뮬레이션을 통해 보여 준다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.470-476
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• 2001

본 논문에서는 미지의 환경에서 동작하는 비전 시스템을 갖는 이동로봇의 경로 계획과 장애물 회피를 위한 새로운 알고리즘을 제안하고자 한다. 목표점에 도달하기 위한 경로계획과 장애물회피를 위해 거리 변화율 기법을 적용하였으며, 소벨연산자를 이용하여 장애물의 윤곽을 추출하였다. 이동로봇의 자율성을 향상시키기 위해 경로 설정과 장애물 회피에 퍼지 규직을 사용하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘을 컴퓨터시뮬레이션을 통해 기존의 벡터장 기법을 이용한것보다 우수하다는것을 알수 있었다. 또한 실효성을 실제로 알아보기 위해 소형 이동로봇을 제작하였으며, 제안된 알고리즘을 탑재하여 실험한 결과 복잡한 주변환경하에서도 좋은 성능을 발휘함을 확인할수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권4호통권97호
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• pp.189-196
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• 1999

환경지도를 갖고 있는 이동로봇은 정확한 경로계획에 의하여 주행하게 된다. 그러나 주행 중 예상하지 못한 장애물을 만나는 경우 새로운 경로정보가 요구된다. 본 논문에서는 부분적인 환경정보를 갖고 있는 이동로봇의 경로계획기법을 제시한다. 경로계획은 전체경로계획과 지역경로계획으로 구분되면 전체환경을 노드와 아크로 표시한 네트워크 모델을 이용하여 수행된다. 경로계획시간과 메모리 부담을 개선하기 위하여 네트워크 분할기법을 이용한 경로계획기법을 제안하였으며 지역경로계획에서는 정보가 변경된 부 네트워크에 대하여 경로계획을 수행하여 계산시간을 적게 소요하며 새로운 경로를 계산한다. 제안한 기법을 자동화 공장에서 주행하는 이동로봇에 적용하였으며 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안한 기법의 성능을 보였다.

• 로봇학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.117-124
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• 2006

In this paper, we develope the navigation system for patrol robots in indoor environment. The proposed system consists of PDA map modelling, a localization algorithm based on a global position sensor and an automatic charging station. For the practical use in security system, the PDA is used to build object map on the given indoor map. And the builded map is downloaded to the mobile robot and used in path planning. The global path planning is performed with a localization sensor and the downloaded map. As a main controller, we use PXA270 based hardware platform in which embedded linux 2.6 is developed. Data handling for various sensors and the localization algorithm are performed in the linux platform. Also, we implemented a local path planning algorithm for object avoidance with ultra sonar sensors. Finally, for the automatic charging, we use an infrared ray system and develop a docking algorithm. The navigation system is experimented with the two-wheeled mobile robot using North-Star localization system.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.38.2-38
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• 2002

1. Introduction 2. Potential theory and Local minimum problem 3. Discrete modeling method 4. Virtual obstacle concept and extra potential function 5. Simulations 6. Conclusions

• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.385-391
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• 2022

본 논문에서는 경사 하강법 기반의 경로 생성(GBPP)과 입자 군집 최적화(PSO)를 결합하여 3차원 공간에서 금지구역, 지형정보, 고정익 특성 등을 고려한 경로 생성 알고리즘을 제안한다. 기존의 GBPP 방법의 경우 빠르게 경로 생성이 가능하지만 초기 경로에 따라 지역적 최적 값에 빠져 안전하지 않은 경로가 생성될 수 있다. 유전 알고리즘(GA)과 PSO 등 생물학에서 영감을 받은 군집 지능 알고리즘들의 경우 다양한 경로들을 샘플링하여 지역적 최적 값 문제를 해결할 수 있다. 다만 무인기와 경로점 개수가 증가하여 최적 변수가 증가할 경우 군집 개수를 늘려야 하고 계산 시간이 크게 증가한다. 두 알고리즘 단점을 보완하고자 본 연구에서는 GBPP 입력 값인 초기경로를 수평, 수직 방향에 대한 변위 두 가지 변수로 정의하고 이를 PSO 변수로 정의하여 계층적 경로 최적화 알고리즘 HPSO를 제안한다. 제안한 알고리즘은 통용되는 비행 제어 컴퓨터(FCC)의 software-in-the-loop simulation(SILS)을 사용하여 고정익 무인기에 대한 사용 가능성을 검증하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.295-301
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• 2017

Recently, autonomous navigation technology, obstacle recognition, and obstacle collision avoidance technology are actively being developed for an unmanned surface vehicle (USV). The path to move from the current location to the destination should be planned, in order for an USV to autonomously operate safely to its destination. The dynamic window approach (DWA) is a well-known navigation scheme as a local path planning. The DWA algorithm derives the linear velocity and angular velocity by evaluating the destination direction, velocity, and distance from the obstacle. However, because DWA algorithm does not consider tracking the path, when using only the DWA algorithm, the ship may navigate away from the path line after avoiding obstacles. In this paper, we propose an improved DWA algorithm that can follow path line. And we implemented the simulation and compared the existing DWA algorithm with the improved DWA algorithm proposed in this paper. As a result, it is confirmed that the proposed DWA algorithm follows the path line better.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권2호
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• pp.21-32
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• 1997

This paper proposes an elliptical world-modeling mehtrod in order to secure the safety of the mobile robot from the unreliability of ultrasonic sensors and to estimate the lateral orientation of the detected objects. This method is advnatageous because the total amount of data that the robot utilizes is reduced when historical and new data are clusterd during each sensing period and also because the objects in the environment can be almost exactly recognized. This paper also proposes a new local path planning algorithm which is divided into four different situations and gudies the robot through the safe local path using dat acollected in elliptical form. This algorithm can help the AMR navigate by allowing it to sum up the virtual vector forces made form the ellipses in order to select a safe subgoal. This local path plannin gmehtod using the elliptical world model has been proved by several navigation experiments.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.794-798
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• 2010

This paper presents a new obstacle-avoidance method for mobile robots. This approach, called the FEB (Fast Elastic Band) method, has been developed and successfully tested on the experimental mobile robot PHOPE-1S. The FEB method eliminates the shortcomings of the elastic band method previously introduced, yet retains all the advantages of its predecessor. The FEB algorithm is computationally efficient, and it allows continuous and fast motion of the mobile robot without stopping for obstacles. The FEB-controlled mobile robot traverses very densely cluttered obstacle courses and is able to pass through narrow openings or narrow corridors without oscillations. The results of the simulation and experiment have verified the validity of the proposed method.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.430-433
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• 1996

In This paper, we design the developed path generation method which is named that CBPM(Continuous path generation method Based artificial Potential field) that is able to be used in the obstacles environment. This CBPM is designed so that it puts together two obstacle avoidance algorithm-the continuous path generation method and the artificial potential field method. Here, the continuous path generation method generate the safety path using continuous path curvature. But, this method has demerits when used in obstacles environment in which are closely located. Another method which is named the artificial potential field method generates the path with the artificial potential field in the obstacles environment. But, APFM has local minima in certain places and unnecessarily calculates the path in which obstacles are not located. So, the developed path generation method, CBPM, is suggested and performances in many different obstacles environments are shown by using computer simulation.