• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.23-26
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• 2003

The vector field histogram(VFH) uses a two-dimensional Cartesian histogram grid as a world model. The VFH method subsequently employs a two-stage data-reduction process in order to compute the desired control commands for the vehicle. In the first stage the histogram grid is reduced to a one dimensional polar histogram that is constructed around the robot's momentary location. Each sector in the polar histogram contains a value representing the polar obstacle density in that direction. In the second stage, the algorithm selects the most suitable sector from among all polar histogram sectors with a low polar obstacle density, and the steering of the robot is aligned with that direction. We applied this algorithm to our four-legged robot.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.277-277
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• 2004

로봇의 실시간 장애물 회피 방법은 연구되어 왔고 실행되어 왔다. 이러한 방법을 vector field histogram(VFH)라 하며 이러한 방법은 알려져 있지 않는 장애물의 발견과 장애물과의 충돌을 피하는 동시에 목표점으로의 로봇의 이동을 위한 알고리즘이다. The vector field histogram(VFH)방법은 world model로 이차원 Cartesian histogram grid를 이용하였다. VFH 방법은 Vehicle을 원하는 데로 컨트롤하기 위한 과정으로 두 단계 데이터 줄이는 과정이다. Histogram grid 의 첫 번째 단계는 로봇의 순간위치를 구성하기 위한 일 차원 polar histogram에 포함된 각 섹터의 값은 polar obstacle density(POD)로 방향을 표시한다.(중략)

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1076-1079
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• 2003

The vector field histogram(VFH) uses a two-dimensional Cartesian histogram grid as a world model. The VFH method subsequently employs a two-stage data-reduction process in order to compute the desired control commands for the vehicle. In the first stage the histogram grid is reduced to a one dimensional polar histogram that is constructed around the robot's momentary location. Each sector in the polar histogram contains a value representing the polar obstacle density in that direction. In the second stage, the algorithm selects the most suitable sector from among all polar histogram sectors with a low polar obstacle density, and the steering of the robot is aligned with that direction. We applied this algorithm to our simulation program and tested..

• 한국해양공학회지
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• 제30권5호
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• pp.426-430
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• 2016

Recently, many unmanned surface vehicles (USVs) have been developed and researched for various fields such as the military, environment, and robotics. In order to perform purpose specific tasks, common autonomous navigation technologies are needed. Obstacle avoidance is important for safe autonomous navigation. This paper describes a vector field histogram+ (VFH+) based obstacle avoidance method that uses the monocular vision of an unmanned surface vehicle. After creating a polar histogram using VFH+, an open space without the histogram is selected in the moving direction. Instead of distance sensor data, monocular vision data are used for make the polar histogram, which includes obstacle information. An object on the water is recognized as an obstacle because this method is for USV. The results of a simulation with sea images showed that we can verify a change in the moving direction according to the position of objects.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.275-284
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• 2006

본 논문에서는 자율이동로봇이 주위 환경을 알지 못하는 상황에서 목표점까지 안전하게 주행하게 하는 주행 알고리즘에 대해 연구한다. 주행 알고리즘에서 가장 고려해야할 부분이 장애물 회피 알고리즘인데, 본 논문에서는 장애물 회피 알고리즘인 VFH(Vector Field Histogram) 알고리즘과 퍼지 알고리즘을 조합하여 여러 가지 형태의 환경에서 최적의 성능을 내도록 한다. 로봇이 처한 환경에 따라 상위 레벨의 supervisor가 위의 두 가지 장애물 회피 알고리즘 중 적절한 것을 선택하도록 조합하고, 다양한 환경에서 모의실험을 수행함으로써 제안된 로봇주행 알고리즘의 성능을 검증한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.65-72
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• 2011

본 논문에서는 단일 카메라로부터 주어진 영상을 실시간으로 장애물과 비장애물 영역으로 분류 한 후 VFH를 이용하여 안전한 경로를 선정하는 실시간 주행 시스템을 개발한다. 제안된 시스템은 배경 분류기, 점유 그리드맵 생성기와 VFH기반의 선정기로 구성된다. 배경 분류기는 입력된 $320{\times}240$ 영상의 색조와 명도 정보를 이용하여 실시간으로 배경파 장애물 영역을 분류한다. 점유 그리드맵 생성기는 이를 바탕으로 위험도에 따라 10개의 그레이 레벨을 가지는 $32{\times}24$의 점유 그리드맵을 생성한다. VFH를 이용하여 폴라 히스토그램을 작성한 후 밀도가 낮은 곳으로 주행 경로를 결정 한다. 제안된 기술의 효율성을 증명하기 위하여 다양한 형태의 장애물을 포함하는 실내 및 실외 환경에서 평가하였으며 센서 기반의 그 결과는 기존의 센서기반의 주행시스템과 비교 되었다. 그 결과 제안된 시스템은 88%의 정확도를 보였으며, 기존의 시스템보다 실시간으로 빠르고 안전한 주행을 수행할 수 있음이 증명되었다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제54권5호
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• pp.291-299
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• 2005

An obstacle avoidance algorithm for a network-based autonomous mobile robot is proposed in this paper. The obstacle avoidance algorithm is based on the VFH(Vector Field Histogram) algorithm and two delay compensation methods with the VFH algorithm are proposed for a network-based robot with distributed environmental sensors, mobile actuators, and the VFH controller. Firstly, the environmental sensor information is compensated by prospection with acquired environmental sensor information, measured network delays, and the kinematic model of the robot. The compensated environmental sensor information is used for building polar histogram with the VFH algorithm. Secondly, a sensor fusion algorithm for localization of the robot is proposed to compensate the delay of odometry sensor information and the delay of environmental sensor information. Through some simulation tests, the performance enhancement of the proposed algorithm in the viewpoint of efficient path generation and accurate goal positioning is shown here.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.831-833
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• 2004

In this paper, an obstacle avoidance algorithm is proposed for a network-based robot considering network delay by distribution. The proposed algorithm is based on the VFH(Vector Field Histogram) algorithm, and for the network-based robot system, in which it is assumed robot localization information is transmitted through network communication. In this paper, target vector for the VFH algorithm is estimated through the robot localization information and the measurement of its delay by distribution. The delay measurement is performed by time-stamp method. To synchronize all local clocks of the nodes distributed on the network, a global clock synchronization method is adopted. With the delay measurement, the robot localization estimation is performed by calculating the kinematics of the robot. The validation of the proposed algorithm is performed through the performance comparison of the obstacle avoidance between the proposed algorithm and the existing VFH algorithm on the network-based autonomous mobile robot.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권3호
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• pp.945-953
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• 2018

본 논문은 무인수상정의 자율운항을 위한 장애물 탐지 및 회피기동을 위해 3차원 라이다를 사용하였다. 단일센서만을 사용해서 해상조건에서의 무인수상정 장애물 회피운항을 하는데 목적이 있다. 3차원 라이다는 Quanergy사의 M8센서를 사용하여 주변 환경 장애물 데이터를 (r, ��, ��)로 수집하며 장애물 정보에는 Layer 정보와 Intensity 정보를 포함한다. 수집된 데이터를 3차원 직각좌표계로 변환을 하고, 이를 2차원 좌표계로 사상한다. 2차원 좌표계로 변환한 장애물 정보를 포함하는 데이터는 수면위의 잡음데이터를 포함하고 있다. 그래서 기본적으로 무인수상정을 기준으로 가상의 관심영역을 정의하여서 규칙적으로 생성되는 잡음데이터에 대해서 삭제를 하였으며, 그 이후에 발생하는 잡음데이터는 Vector Field Histogram으로 계산된 히스토그램 데이터에서 Threshold를 정해 밀도값에 비례하여 잡음데이터를 제거하였다. 제거된 데이터를 이용하여 무인수상정의 움직임에 따른 상대물체를 탐색하여 가상의 격자지도에 1 Cell씩 저정하면서 데이터의 밀도 지도를 작성하였다. 작성된 장애물 지도를 폴라 히스토그램을 생성하고, 경계값을 이용하여 회피방향을 선정하였다.