• 로봇학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.216-222
• /
• 2021

Recently, various robots are being used for the purpose of structural inspection or safety diagnosis, and their needs are also rising rapidly. Among the structural inspection using robots, a lot of researches has recently been conducted on inspection of various facilities and structures using an unmanned aerial vehicle (UAV). However, since GNSS (Global Navigation Satellite System) signals cannot be received in an environment near or below structures, the operation of UAVs has been done manually. For a stable autonomous flight without GNSS signals, additional technologies are required. This paper proposes the autonomous flight system for structural inspection consisting of simultaneous localization and mapping (SLAM), path planning, and controls. The experiments were conducted on an actual large bridge to verify the feasibility of the system, and especially the performance of the proposed SLAM algorithm was compared through comparative analysis with the state-of-the-art algorithms.

• 로봇학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.334-338
• /
• 2022

In visual simultaneous localization and mapping (vSLAM), the correct recognition of a place benefits in relocalization and improved map accuracy. However, its performance is significantly affected by the environmental conditions such as variation in light, viewpoints, seasons, and presence of dynamic objects. This research addresses the problem of feature occlusion caused by interference of dynamic objects leading to the poor performance of visual place recognition algorithm. To overcome the aforementioned problem, this research analyzes the role of scene semantics in correct detection of a place in challenging environments and presents a semantics aided visual place recognition method. Semantics being invariant to viewpoint changes and dynamic environment can improve the overall performance of the place matching method. The proposed method is evaluated on the two benchmark datasets with dynamic environment and seasonal changes. Experimental results show the improved performance of the visual place recognition method for vSLAM.

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

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.370-376
• /
• 2022

기술의 발전으로 스마트 선박과 관련된 다양한 연구가 진행되고 있으며, 기관실을 무인으로 순찰할 수 있는 기관실 순찰 로봇도 이러한 연구 중의 하나이다. 순찰로봇은 인공지능을 통해 학습된 정보를 기반으로 기관실을 이동하며 기기 정상 유무 및 누수, 누유, 화재 등의 이상 유무를 파악한다. 기관실 순찰로봇에 관한 연구는 인공지능을 이용한 객체 검출에 관한 연구가 주로 진행되고 있으나, 순찰로봇의 이동 및 제어에 관한 연구는 부족한 상황이다. 이는 순찰로봇이 객체를 검출하더라도 검출한 객체까지 이동할 방법이 없다는 문제를 야기한다. 이에 본 논문에서는 기관실 이상상황 발생 시 빠르게 이상 유무를 파악할 수 있는 기동성을 확보하기 위해, A* 알고리즘을 적용하여 순찰로봇이 최단경로를 탐색할 수 있는지를 확인하였다. 라이다를 장착한 소형차를 이용하여 선박 기관실을 주행하며 데이터를 얻어, SLAM으로 매핑하여 지도를 만들었다. 매핑한 지도에서 순찰로봇의 출발 지점과 목표 지점을 설정하고, A* 알고리즘을 적용하여 출발 지점부터 목표 지점까지 최단 경로를 탐색하는지를 확인하였다. 시뮬레이션 결과 매핑된 지도에서 출발 지점부터 목표 지점까지의 장애물을 회피하며 최단 경로를 잘 탐색함을 확인 할 수 있었으며, 기관실 순찰로봇에 적용하면 선박안전에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제38권6_3호
• /
• pp.1827-1836
• /
• 2022

재난은 돌발적으로 발생하여 예측하기가 쉽지 않고 그 규모도 과거에 비해 커지고 있어 피해가 증가하고 있으며, 하나의 재난이 2차 재난으로 발전하는 경우가 많다. 재난관리의 4가지 단계 중 응급상황이 발생하는 대응단계에서 행해지는 수색과 구조 과정에서, 현장에 투입되는 인원들은 많은 위험을 감수하고 현장에 투입되고 있다. 이러한 점에서 로봇은 재난현장의 초기 대응과정에서 인명 및 재산의 피해를 줄일 수 있는 가능성이 높은 기술이다. 또한, Light Detection And Ranging (LiDAR)는 레이저를 이용하여 비교적 넓은 범위의 3차원 정보를 획득하고 정확도 및 정밀도가 높아 재난 현장의 특징을 생각할 때 매우 유용한 센서이다. 이에 본 연구에서는 로봇이 재난 현장에서 활용될 수 있도록 LiDAR와 Inertial Measurement Unit (IMU) 센서에 실시간 모니터링을 위한 컴퓨팅 보드를 결합하여 하나의 다중센서모듈 및 조사로봇 맞춤형 Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 알고리즘을 개발하였다. 다중센서모듈이 재난 현장에서 최적의 정확도를 유지할 수 있도록 조사로봇에 안정적으로 탑재하는 방안에 대해 연구하였고, 모듈의 성능을 확인하기 위해 재난건축물 실내에서 SLAM 맵핑을 수행하여 다양한 SLAM알고리즘과 거리 비교를 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 PackSLAM이 낮은 오차를 나타내어 활용 가능성을 보였다. 향후 재난현장에서의 적용성을 더욱 높이기 위해 장애물이 많은 험지환경을 구축하여 다양한 실험을 수행할 예정이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.89-98
• /
• 1994

In this paper, a criteria for selecting an appropriate load redistribution algorithm is devised so that a fault-tolerance distributed system can operte at its optimal efficience. To present the guideline for selecting redistributing algorithms, simulation models of fault-tolerant system including redistribution algorithms are developed using SLAM II. The job arrival rate, service rate, failure and repair rate of nodes, and communication delay time due to load migration are used as parameters of simulation. The result of simulation shows that the job arrival rate and the failure rate of nodes are not deciding factors in affecting the relative efficiency of algorithms. Algorithm B shows relatively a consistent performance under various environments, although its performance is between those of other algorithms. If the communication delay time is longer than average job processing time, the performance of algorithm B is better than others. If the repair rate is relatively small or communication delay time is longer than service time, algorithm A leads to good performance. But in opposite environments, algorithm C is superior to other algorithms.

• 전자공학회논문지S
• /
• 제35S권5호
• /
• pp.17-26
• /
• 1998

B-ISDN has many advantages to provide multimedia, image transfer, etc. Recently, ABR service has been proposed in order to satisfy user's various requirements in it. In this paper, we propose a new ABR flow control algorithm called CAPRO. This algorithm uses the buffer proportional to propagation delay and controls the traffic on a link-by-link basis in order to minimize the effect of propagation delay. In order to use buffer more efficienctly, we define the request cell and the control cell. Then, we analyze our algorithm using mathematical model, simulate it using SLAM system, and compare to the existing EPRCA. As a result, our algorithm has the benifit of the throughput, cell loss probability, and fairness.

• 산업경영시스템학회지
• /
• 제24권62호
• /
• pp.97-109
• /
• 2001

This research is concerned with jobshop scheduling problem for an advanced manufacturing system like flexible manufacturing which consists of two machine centers and a single automated guided vehicle(AGV). The objective is to develop and evaluate heuristic scheduling procedures that minimize makespan to be included travel time of AGV. A new heuristic algorithm is proposed and illustrates the proposed algorithm. The heuristic algorithm is implemented for various cases by SLAM II. The results show that the proposed algorithm provides better solutions in reduction ratio and frequency than the previous algorithm.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.36-43
• /
• 2021

본 논문에서는 제조 공장 내 AGV (Automated Guided Vehicle) 주행 중 객체 인식을 위한 YOLO v3 알고리즘의 정확도에 대해 살펴보았다. 실험을 위해 2D LiDAR 및 스테레오 카메라가 장착된 AGV를 준비하였다. AGV 주행 중 2D LiDAR를 활용한 SLAM 기법으로 지도 정보를 획득하였고 스테레오 카메라를 활용한 객체 인식이 이루어졌다. 그리고 YOLO v3 알고리즘 기반의 학습 정도에 따른 재현율, AP, mAP 등을 측정하였다. 실험 결과, 4000장의 train data 와 500장의 test data 로 훈련된 YOLO v3 알고리즘에 AGV에 장착된 스테레오 카메라의 시점과 높이에서 획득한 1200장의 이미지를 추가로 학습할 경우 mAP가 약 10% 향상되었다. 정밀도(precision) 와 재현율 역시 각각 6.8%와 16.4% 향상되었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.377-383
• /
• 2021

최근 4차 산업혁명에 따라 공장, 물류창고, 서비스영역에서 유연한 물류이송을 위한 자율 이동형 모바일 로봇의 사용이 증가하고 있다. 대규모 공장에서는 Simultaneous Localization and Mapping(SLAM)을 수행하기 위하여 많은 수작업이 필요하기 때문에 개선된 모바일 로봇 자율 주행에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 고정 및 이동 장애물을 피해 최적의 경로로 주행하는 Mapless Navigation에 대한 알고리즘을 제안하고자 한다. Mapless Navigation을 위하여 Deep Q Network(DQN)을 통해 고정 및 이동 장애물을 회피하도록 학습하였고 두 종류의 장애물 회피에 대하여 각각 정확도 90%, 93%를 얻었다. 또한 DQN은 많은 학습 시간을 필요로 하는데 이를 단축하기 위한 목표의 크기 변화 알고리즘을 제안하고 이를 시뮬레이션을 통하여 단축된 학습시간과 장애물 회피 성능을 확인하였다.