• Title/Summary/Keyword: Sensor fusion

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Development of a New Moving Obstacle Avoidance Algorithm using a Delay-Time Compensation for a Network-based Autonomous Mobile Robot (네트워크 기반 자율 이동 로봇을 위한 시간지연 보상을 통한 새로운 동적 장애물 회피 알고리즘 개발)

  • Kim, Dong-Sun;Oh, Se-Kwon;Kim, Dae-Won
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1916-1917
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    • 2011
  • A development of a new moving obstacle avoidance algorithm using a delay-time Compensation for a network-based autonomous mobile robot is proposed in this paper. The moving obstacle avoidance algorithm is based on a Kalman filter through moving obstacle estimation and a Bezier curve for path generation. And, the network-based mobile robot, that is a unified system composed of distributed environmental sensors, mobile actuators, and controller, is compensated by a network delay compensation algorithm for degradation performance by network delay. The network delay compensation method by a sensor fusion using the Kalman filter is proposed for the localization of the robot to compensate both the delay of readings of an odometry and the delay of reading of environmental sensors. Through some simulation tests, the performance enhancement of the proposed algorithm in the viewpoint of efficient path generation and accurate goal point is shown here.

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Performance Enhancement of an Obstacle Avoidance Algorithm using a Network Delay Compensationfor a Network-based Autonomous Mobile Robot (네트워크 기반 자율이동 로봇을 위한 시간지연 보상을 통한 장애물 회피 알고리즘의 성능 개선)

  • Kim, Joo-Min;Kim, Jin-Woo;Kim, Dae-Won
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1898-1899
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    • 2011
  • In this paper, we propose an obstacle avoidance algorithm for a network-based autonomous mobile robot. The obstacle avoidance algorithm is based on the VFH (Vector Field Histogram) algorithm and delay-compensative methods with the VFH algorithm are proposed for the network-based robot that is a unified system composed of distributed environmental sensors, mobile actuators, and the VFH controller. Firstly, the compensated readings of the sensors are used for building the polar histogram of the VFH algorithm. Secondly, a sensory fusion using the Kalman filter is proposed for the localization of the robot to compensate both the delay of the readings of an odometry sensor and the delay of the readings of the environmental sensors. The performance enhancements of the proposed obstacle avoidance algorithm from the viewpoint of efficient path generation and accurate goal positioning are also shown in this paper through some simulation experiments by the Marilou Robotics Studio Simulator.

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Realtime 3D Character Animation Through Multi Sensor Fusion (멀티 센서 퓨전을 이용한 실시간 3D 캐릭터 애니메이션)

  • Sung, Mankyu;Son, Youngwoo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.24-25
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    • 2017
  • 최근 다양한 3차원 뎁스 센서의 등장은, 3차원 캐릭터가 사람의 움직임에 따라 실시간으로 애니메이션되도록 하였다. 하지만, 센서에 따라, 공간상의 뎁스를 얻는 방식이 다르며, 이 결과 캡처를 가능하는 센싱영역 또한 뎁스의 종류에 따라 많은 차이를 보여 왔다. 본 논문은 두 가지 방식의 멀티의 센서를 결합하여, 동시에 실시간으로 사용함으로서, 하나의 센서만을 사용했을 경우 얻을 수 없는 조인트에 대한 정보를 얻음으로서, 자세한 캐릭터에 대한 스켈레톤을 애니메이션 하는 방법을 제안한다.

Implementation of Dynamic Walking of Biped Walking Robot using Intelligent Sensor Fusion System (지능형 센서 퓨전 시스템을 이용한 이족보행 로봇의 동적보행 구현)

  • Kho, Jae-Won
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1829_1830
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    • 2009
  • 본 논문은 로봇이 처한 환경의 실시간 상황 인식을 위한 지능형 센서 인터페이스를 연구 개발하여 다양한 환경에서의 안정되고 유연한 이족 보행 로봇의 동적 보행 제어를 수행하였다. 자이로 및 가속도 센서를 적용한 실험을 통하여 간단한 보상만으로도 로봇의 안정도가 확연히 개선되는 사실을 알 수 있었다. 미지의 외력이 가해져 로봇이 불안정한 상태가 계속될 때 상체의 기울기 보정이 무게중심을 보다 안정된 영역쪽으로 이동시켜 곧바로 균형을 잡아준다. 또한 압력센서를 이용한 ZMP 측정과 이를 통한 균형 제어 실험 결과 뛰어난 보행을 구현할 수 있었다. 불규칙적인 지면에서도 발바닥에 가해지는 압력 분포가 변화하는 것을 이용하여 ZMP가 항상 로봇의 발바닥 지지 영역 안으로 오도록 제어하였다. 이것을 통해 로봇은 경사면을 보행하거나 기울기가 변하는 바닥에서 쓰러지지 않고 안정한 상태를 유지하였다.

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Sensor Fusion based Linear Position Estimation for Mobile Robot (이동 로봇을 위한 센서 융합 기반의 선형 위치 추정 시스템)

  • Tai, Yong-Min;Kim, Ji-Sung;Ryu, Yeon-Geol;Kim, Si-Jong;Chung, Myung-Jin
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1821_1822
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    • 2009
  • 본 논문에서는 실내 GPS(indoor GPS) 센서와 전방향 비전센서(Omni-directional Mirror)를 융합하여 랜드 마크가 있는 환경에서 선형 위치 추정 알고리즘을 이용한 이동 로봇을 위한 위치 추정 시스템을 제안한다.

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The Control System Modeling and Experiment for the Tele-operated Unmanned Vehicle

  • Duk sun Yun;Lee, Woon-Sung;Kim, Jung-Ha
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • v.16 no.10
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    • pp.1253-1263
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    • 2002
  • The control system design and modeling of an unmanned vehicle by means of a new concept for better performance through a tole-operation system is suggested by sensor fusion. But, the control of a real vehicle is very difficult, because the system identification of the vehicle is hard to find the unknown factors and the disturbances of the experimental environment. For the longitudinal and lateral controls, the traction system and steering system models are set up and a tuning method to find the gain of the controller by experiments is presented. In this research, mechanical and electronic parts are implemented to operate the unmanned vehicle and data reconstruction method of information about the environment data coming from several sensors is presented by data plot for the vehicle navigation. This paper focuses on the integration of tole-operated unmanned vehicle. This vehicle mainly controlled lateral and longitudinal directions with actuators for controlling vehicle movement and sensors for the closed-loop controlled system.

Synthesis and Characterization of Cu Nanowires Using Anodic Alumina Template Based Electrochemical Deposition Method (양극산화 알루미나 주형 기반의 전해 증착법을 이용한 구리 나노선의 합성 및 특성 연구)

  • Lee, Young-In;Choa, Yong-Ho
    • Journal of Powder Materials
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    • v.19 no.5
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    • pp.367-372
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    • 2012
  • Single crystalline Cu nanowires with controlled diameters and aspect ratios have been synthesized using electrochemical deposition within confined nanochannels of a porous anodic aluminium oxide(AAO) template. The diameters of nano-sized cylindrical pores in AAO template were adjusted by controlling the anodization conditions. Cu nanowires with diameters of approximately 38, 99, 274 nm were synthesized by the electrodeposition using the AAO templates. The crystal structure, morphology and microstructure of the Cu nanowires were systematically investigated using XRD, FE-SEM, TEM and SAED. Investigation results revealed that the Cu nanowires had the controlled diameter, high aspect ratio and single crystalline nature.

Multi-Sensor Image Fusion for Poisson Blending (포아송 블랜딩을 통한 다중센서 영상 결합)

  • Kim, Sung-Yong;Kang, Hang-Bong
    • Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.262-263
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    • 2012
  • 다중 센서의 영상, 예를 들어 가시광 영상과 적외선 영상은 서로 다른 특징을 가지고 있기 때문에 본 논문에서는 IR 영상의 특징을 보존한 새로운 혼합기법을 제안하다. 이러한 혼합기법은 의료 영상, 보안 영상 등에서 매우 중요하고 다양하게 다루어진다. 일반적인 혼합기법을 사용하게 되면 영상간의 특색 때문에 혼합 시 조화롭지 못하는 문제점을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 중요도 맵을 추출하고 그 영역에 대하여 포아송 블랜딩을 통해 두 개의 다른 특징을 가시광 영상을 혼합한다. 제안한 알고리즘은 기존의 연구와 다르게 혼합할 영역을 수동으로 지정하는 것이 아니라 자동적으로 추출하고, 가시광 영상에 IR 영상에서만 검출되는 영역을 결합한 새로운 결과를 얻을 수 있었다.

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Path Planning based on Geographical Features Information that considers Moving Possibility of Outdoor Autonomous Mobile Robot

  • Ibrahim, Zunaidi;Kato, Norihiko;Nomura, Yoshihiko;Matsui, Hirokazu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.256-261
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    • 2005
  • In this research, we propose a path-planning algorithm for an autonomous mobile robot using geographical information, under the condition that the robot moves in unknown environment. All image inputted by camera at every sampling time are analyzed and geographical elements are recognized, and the geographical information is embedded in environmental map. The geographical information was transformed into 1-dimensional evaluation value that expressed the difficulty of movement for the robot. The robot goes toward the goal searching for path that minimizes the evaluation value at every sampling time. Then, the path is updated by integrating the exploited information and the prediction on unexploited environment. We used a sensor fusion method for improving the mobile robot dead reckoning accuracy. The experiment results that confirm the effectiveness of the proposed algorithm on the robot's reaching the goal successfully using geographical information are presented.

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Fusion Method of Localization Sensor using Uncented Kalman Filter (UKF를 이용한 위치측정센서의 융합방법)

  • Lee, Jun-Ha;Jung, Kyung-Hoon;Kim, Jung-Min;Kim, Sung-Shin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.107-109
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    • 2011
  • 본 논문은 UKF(uncented Kalman filter)를 이용한 이동체의 위치측정 정밀도 향상에 관한 연구이다. 기존에 사용된 위치측정 기술로는 유선과 마그네틱 유동 방식들이 있다. 하지만 이러한 방식들은 높은 유지 보수비용으로 인해 최근에는 레이저 내비게이션이 많이 이용되고 있다. 하지만 레이저 내비게이션은 헤더가 회전 하면서 반사체를 인식하여 위치를 계산하는 구조로써, 응답속도가 느리고 주행 속도에 따라 정밀도가 크게 떨어지는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 느린 응답속도와 위치측정 오차를 해결하기 위해서 UKF를 이용한 센서융합 방법을 제안한다. 제안한 방법의 실험은 차축구동 방식의 지게차를 이용하여 레이저 내비게이션의 위치측정 결과와 비교하였다. 실험 결과, 제안된 방법이 레이저 내비게이션에 의해 계측된 위치측정 데이터보다 정밀도가 향상됨을 확인하였다.

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