A necessity of remote control robots or various searching robots etc. that accomplish works given instead of human under long distance and extreme environment such as volcano, universe, deep-sea exploration and nuclear power plant etc. is increasing, and so the development and the research regarding these mobile robots are actively progressing. The wheel mobile robot or the track mobile robot have a sufficient energy efficiency under this en, but also have a lot of limits to accomplish works given which are caused from the restriction of mobile ability. Therefore, recently many researches for the walking robot with superior mobility and energy efficiency on the terrain, which is uneven or where obstacles, inclination and stairways exist, have been doing. The research for these walking robots is separated into fields of mechanism and control system, gait research, circumference environment and system condition recognition etc. greatly. It is a research field that the gait research among these is the centralist in actual implementation of walking robot unlike different mobile robots. A research field for gait of walking robot is classified into two parts according to the nature of the stability and the walking speed, static gait or dynamic gait. While the speed of a static gait is lower than that of a dynamic gait, a static gait which moves the robot to maintain a static stability guarantees a superior stability relatively. A dynamic gait, which make the robot walk controlling the instability caused by the gravity during the two leg supporting period and so maintaining the stability of the robot body spontaneously, is suitable for high speed walking but has a relatively low stability and a difficulty in implementation compared with a static gait. The quadruped walking robot has a strong point that can embody these gaits together. In this research, we will develope an autonomous quadruped robot with an asaptibility to the environment by selectry appropriate gait, element such as duty factor, stride, trajectory, etc.
An accurate outdoor localization method using line/arc features is suggested for mobile robots with LRFs (Laser Range Finders) and odometry. Localization is a key process for outdoor mobile robots which are used for autonomous navigation, exploration and so on. In this paper, an accurate pose correction algorithm is proposed for mobile robots using LRFs, which use three feature types: line, circle, and arc. Using this method we can reduce the number of singular cases that robots couldn't find their pose. Finally we have got simulation results to validate the proposed algorithm.
This paper addresses the localization and navigation problem in the movement of service robots by using invisible two dimensional barcodes on the floor. Compared with other methods using natural or artificial landmarks, the proposed localization method has great advantages in cost and appearance since the location of the robot is perfectly known using the barcode information after mapping is finished. We also propose a navigation algorithm which uses a topological structure. For the topological information, we define nodes and edges which are suitable for indoor navigation, especially for large area having multiple rooms, many walls, and many static obstacles. The proposed algorithm also has the advantage that errors which occur in each node are mutually independent and can be compensated exactly after some navigation using barcodes. Simulation and experimental results were performed to verify the algorithm in the barcode environment, showing excellent performance results. After mapping, it is also possible to solve the kidnapped robot problem and to generate paths using topological information.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제9권2호
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pp.69-74
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2008
Robotics and artificial intelligence are components of IT that involve networks, electrical and electronic engineering, and wireless communication. We consider an algorithm for efficient navigation by building a precise map in a multi-robot system under conditions of limited and unlimited communications. The basis of the navigation algorithm described in this paper is a wave algorithm, which is effective in obtaining an accurate map. Each robot in a multi-robot system has its own task such as building a map for its local position. By combining their data into a shared map, the robots can actively seek to verify their relative locations. Using shared maps, they coordinate their exploration strategies to maximize exploration efficiency. To prove the efficiency of the proposed technique, we compared the final results with the results in $Burgard^{8}$ and $Stachniss.^{9-10}$ All of the simulation comparisons, which are shown as graphs, were made in four different environments.
경로 추종 알고리즘은 행성 탐사, 무인 배송, 자율 주행 등의 다양한 모바일 플랫폼에 대하여 많은 연구가 수행되었다. 하지만, 환경에 존재하는 불확실성으로 인해 실제 응용 분야에서 높은 정확도를 보장하기 어렵다. 본 논문에서는 pure pursuit 알고리즘으로 제어되는 모바일 로봇의 경로 추종 성능을 분석함으로써 알고리즘 설계 및 구현에 대한 지침을 도출하는 것을 목표한다. 이를 위해, 전방 주시 거리(look ahead distance)를 설정하고 오류가 있는 액추에이터를 장착할 때, pure pursuit 알고리즘의 추종 정확도를 전산 실험을 통해 평가한다.
In network human-robot interaction, human can access services of a robot system through the network The communication is done by interacting with the distributed sensors via voice, gestures or by using user network access device such as computer, PDA. The service organization and exploration is very important for this distributed system. In this paper we propose a new agent-based framework to integrate partners of this distributed system together and help users to explore the service effectively without complicated configuration. Our system consists of several robots. users and distributed sensors. These partners are connected in a decentralized but centralized control system using agent-based technology. Several experiments are conducted successfully using our framework The experiments show that this framework is good in term of increasing the availability of the system, reducing the time users and robots needs to connect to the network at the same time. The framework also provides some coordination methods for the human robot interaction system.
강화학습은 주로 순차적인 의사 결정 문제에 적용되어 왔다. 특히 최근에는 신경망과 결합한 형태로 기존에는 해결하지 못한 분야에서도 성공적인 결과를 내고 있다. 하지만 신경망을 이용하는 강화학습은 현장에서 즉각적으로 사용하기엔 너무 복잡하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 학습이 쉬운 강화학습 알고리즘 중 하나인 Q-learning을 이용하여 이동 로봇의 경로를 생성하는 알고리즘을 구현하였다. Q-table을 미리 만드는 방식의 Q-learning은 명확한 한계를 가지기 때문에 실시간으로 Q-table을 업데이트하는 실시간 Q-learning을 사용하였다. 탐험 전략을 조정하여 실시간 Q-learning에 필요한 학습 속도를 얻을 수 있었다. 마지막으로 실시간 Q-learning과 DQN의 성능을 비교하였다.
본 논문에서는 손동작 인식을 통하여 원격지의 로봇이나 기타 구동장치를 제어할 수 있는 개인용 커뮤니케이터(personal communicator)와 가정 내 정보가전기기를 제어할 수 있는 홈게이트웨이 및 이동형 홈서버의 설계 및 구현 대용을 기술한다. 임베디드 보드 기반의 개인용 커뮤니케이터는 사용자의 손동작을 인식하고 그 동작을 추적하여 원격지의 이동형 홈서버의 동작을 제어하기 위한 적절한 명령으로 변환한다. 본 구현에서는 LN2440 임베디드 전용보드 상에 손동작 인식 및 추적, 원격 이동형 홈서버 제어 명령 변환, 무선 접속기능을 이용한 홈게이트웨이 제어, 사용자 인터페이스의 설계 및 구현, 단위 및 통합 테스트의 내용을 기술한다. 본 구현은 원격탐사로봇 제어, 장애인 구동장치 제어 등 원격지의 구동 장치를 제어할 수 있는 다양한 분야에 활용될 수 있는 장점이 있다.
본 논문에서는 전기구동방식 궤도차량로봇의 플랫폼을 제안한다. 궤도형 이동로봇은 사람의 접근이 어려운 험지나 장비를 운반하는 등의 목적으로 군사목적, 탐사목적, 재해재난, 농업분야 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 주행 안정각, 측면 전복각 등의 설계조건을 반영하여 전기구동 궤도차량로봇을 설계하였다. 궤도차량로봇을 제작하고 구동시스템 제어기를 제작하였다. 제작한 궤도차량로봇을 $15^{\circ}$ 경사의 실내와 $40^{\circ}$ 경사의 실외 주행 실험을 실시하였다. 실험을 통하여 개발한 전기구동방식 궤도차량로봇의 주행이 가능함을 확인하였다.
자율 운송 장치나 이동 로보트에 대한 경로 이동 문제는 이동하고자 하는 환경을 완전히 알고 있거나, 장애물이 고정된것으로 가정해 왔다. 따라서, 임의의 환경에 대해 부분적으로 알고 있거나 미지의 환경에서의 자율 운송 장치의 운항을 위해서는 이들 경로 기법은 직접적인 적용이 불가능하고, 확장이 어렵다. 본 논문에서는 이들 문제점을 개선하기 위해서 쿼드트리 기법을 도입하였으며, 임의의 환경에서 자율적으 로 경로 계획을 할 수 있는 알고리즘을 제안하였고, 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션 을 통해 증명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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