• 제목/요약/키워드: avoidance of collision

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무인비행로봇에 장착된 카메라를 이용한 다중 무인지상로봇의 충돌 없는 대형 제어기법 (Vision-Based Collision-Free Formation Control of Multi-UGVs using a Camera on UAV)

  • 최병화;하창수;이동준
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.53-58
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    • 2013
  • In this paper, we present a framework for collision avoidance of UGVs by vision-based control. On the image plane which is created by perspective camera rigidly attached to UAV hovering stationarily, image features of UGVs are to be controlled by our control framework so that they proceed to desired locations while avoiding collision. UGVs are assumed as unicycle wheeled mobile robots with nonholonomic constraint and they follow the image feature's movement on the ground plane with low-level controller. We used potential function method to guarantee collision prevention, and showed its stability. Simulation results are presented to validate capability and stability of the proposed framework.

OMM 에서 Offset Surface 를 이용한 접촉식 Probe 의 충돌회피 알고리즘 개발 및 동적 에러 보정 (Development of Touch Probe Collision Avoidance Algorithm for OMM Using Offset Surface and Dynamic Error Compensation)

  • 정석현;김동우;조명우;서태일
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.323-326
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    • 2004
  • In this study, the inspection path which is considered to free collision is generated by offset surface. When the inspection is executed, the consideration of machine dynamic error increases a precision. Dynamic error is measured on CNC machine bed changing of weight work price. Offset surface is safety space about collision. Because the danger of probe-collision is excluded in Offset surface, it is possible to rapid feed of probe and reduced inspection time. The Program which is possible to simulate using CAIP and is confirmed through actual experiment.

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방위끌림이 없는 장애물에 대한 함정의 충돌회피 기준에 관한 연구 (A Study on the Criteria for Collision Avoidance of Naval Ships for Obstacles in Constant Bearing, Decreasing Range (CBDR))

  • 하정수;정연환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.377-383
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    • 2019
  • 항해 중인 함정은 늘 충돌 가능성이 존재하지만 충돌회피를 위한 명확한 기동지침은 없고 함교 당직사관의 직관적 판단에 의존하는 경향이 있다. 본 연구에서는 항해 중인 함정이 방위끌림이 없는 장애물을 조우하는 상황에서 함교 당직사관을 대상으로 언제 어떻게 충돌을 회피하는지 설문조사를 실시하였다. 설문 결과를 활용하여 방위끌림이 없는 장애물 조우 상황, 주·야간 충돌 회피 방법을 분석하였다. 조함이 까다로운 지역은 평택, 목포 순이었고, 주로 협수로 내에서 발생하였다. 빈도는 4시간 항해 시 평균 1회 정도로 나타났으며, 1:1 조우 상황보다 다수 선박 조우가 많았다. 충돌침로 확인 시 전자해도보다 육안 확인 결과를 더 신뢰하였고, 충돌회피 고려 요소로 최단 접근거리, 최단 접근시간을 우선시하였다. 피항의무선과 침로유지선의 충돌회피 기동상 특별한 차이는 없었지만 주·야간 시 최단 접근거리의 차이는 존재했다. 충돌회피 시 대부분의 항해사들은 변침·변속을 함께 사용하는 것을 선호하며 타각 10~15°, 변속 ±5knots, 변침침로는 타함 함미 정방향에서 함미 가중치를 두었다. 이러한 결과들은 승조원들에게 부임 함정의 충돌 회피 기준을 제공하는데 도움이 될 것이며 나아가 AI, 빅데이터 기반의 무인함정 충돌회피 알고리즘 개발에도 적용될 것이다.

프리아크 개념을 이용한 로봇의 충돌회피 동작 계획 (Collision-Free Motion Planning of a Robot Using Free Arc concept)

  • 이석원;남윤석;이범희
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.317-328
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    • 2000
  • This paper presents an effective approach to collision-free motion planning of a robot in the work-space including time-varying obstacles. The free arc is defined as a set composed of the configuration points of the robot satisfying collision-free motion constraint at each sampling time. We represent this free arc with respect to the new coordinate frame centered at the goal configuration and there for the collision-free path satisfying motion constraint is obtained by connecting the configuration points of the free arc at each sampling mined from the sequence of free arcs the optimality is determined by the performance index. Therefore the complicated collision-free motion planning problem of a robot is transformed to a simplified SUB_Optimal Collision Avoidance Problem(SOCAP). We analyze the completeness of the proposed approach and show that it is partly guaranteed using the backward motion. Computational complexity of our approach is analyzed theoretically and practical computation time is compared with that of the other method. Simulation results for two cally and practical computation time is compared with that of the other method. Simulation results for two SCARA robot manipulators are presented to verify the efficacy of the proposed method.

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선박의 충돌회피를 위한 자동제어에 관한 기초적 연구 (A Study on the Automatic Control for Collision Avoidance of the Ships)

  • 이승건;권배준
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.8-14
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    • 2002
  • 해난사고에 있어 어선의 사고율은 높은 비율을 차지한다. 특히, 소형어선의 사고율이 가장 높아, 이러한 사고를 예방할 수 있는 기술들이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 충돌회피를 위한 자동제어를 두 가지 과정으로 구성하고 있다. 하나는 퍼지추론을 이용한 위험도의 추론이며 나머지는 첫 번째 과정에서 계산된 위험도를 토대로 선박을 조종하는 과정이다. 위험도를 평가하기 위해서 선박의 위치와 충돌예상시점에 의한 정보(DCPA and TCPA)를 이용하였다. 이 방법의 실효성을 검증하기 위해 어선의 충돌회피운동을 MMG 수학모델에 의해 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 선박의 충돌회피에 유효함을 알아다.

Optimization of Space Debris Collision Avoidance Maneuver for Formation Flying Satellites

  • Seong, Jae-Dong;Kim, Hae-Dong
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제30권4호
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    • pp.291-298
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    • 2013
  • The concept of the satellite formation flight is area where it is actively study with expandability and safety compare to existing satellite. For execution of duty with more safety issue, it needs to consider hot topic of space debris for operation of formation flight. In this paper, it suggests heuristic algorithm to have avoidance maneuver for space debris towards operating flight formation. Indeed it covers, using common software, operating simulation to nearest space environment and not only to have goal of avoidance but also minimizing the usage of fuel and finding optimization for maximizing cycle of formation flight. For improvement on convergence speed of existing heuristic algorithm, it substitute to hybrid heuristic algorithm, PSOGSA, and the result of simulation, it represents the satisfaction of minimum range for successful avoidance maneuver and compare to not using avoidance maneuver, it keeps more than three times of formation maintenance performance. From these, it is meaningful results of showing several success goals like simple avoidance collision and fuel usage and decreasing number of times of maintaining formation maneuver.

항공기 3차원 충돌회피 알고리즘 구현과 실시간 운영체계를 이용한 Micro Controller Unit의 성능 비교 (Implementation of 3-D Collision Avoidance Algorithm and Comparison of Micro Controller Unit's Performance using Real-Time Operating System)

  • 임지성;김동신;박인혁;이상철
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.48-53
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    • 2018
  • 본 논문에서는 RTOS과 항공기의 3차원 충돌회피 알고리즘을 세 개의 MCU에 적용하여 각 MCU의 성능을 비교하였다. MCU는 많이 사용되는 Microchip Technology사의 ATmega2560과 STM사의 ARM Cortex-M3, ARM Cortex-M4를 선정하였으며, RTOS는 공개되어 있는 FreeRTOS 를 사용하였다. 성능을 확인하기 위해 적용된 3차원 충돌회피 알고리즘은 수직회피와 수평회피를 통합한 알고리즘이며 C++로 구현하였다. MCU의 성능은 각 MCU의 사용 메모리와 계산 시간을 측정하여 비교하였다. 비교 결과 세 MCU 중, 계산 시간은 ARM Cortex-M4가 빨랐으며, ATmega2560이 적은 메모리를 사용하였다.

Kalman Filter를 적용한 TCAS-II 충돌회피 성능 개선 (Improvement of the Avoidance Performance of TCAS-II by Employing Kalman Filter)

  • 전병규;임상석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.986-993
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    • 2011
  • 현재 치명적인 항공기 공중충돌 사고 또는 니어미스 (Near miss) 사고를 예방하기 위해 국제표준으로 장착해 운용하고 있는 TCAS 시스템의 성능이 만족스럽지 못한 점에 대해 항공안전관련 기관의 관심이 집중되고 있다. 지금까지 TCAS의 충돌회피 성능개선에 대한 연구는 주로 회피방향, 수직상승속도, 회피방향의 역전, 복잡한 구도의 여러 항공기 및 회피공간의 여부 등에 대한 회피로직 개선에 집중되었다. 하지만 TCAS가 활용하는 정보의 신뢰성, 특히 고도계에서 발생할 수 있는 센서오차에 대해서는 주의 깊이 다루어지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 고도계의 고도측정의 오차와 TCAS 충돌회피 알고리즘에 사용되는 '${\alpha}-{\beta}$' 추적기가 TCAS의 회피 성능에 미치는 영향을 분석하고 칼만필터를 사용하면 충돌회피 성능을 개선할 수 있음을 보이고자 한다.

V2V(X) 네트워크를 이용한 자전거와 이동 객체간 충돌 회피 시스템 구조 (Architecture of Collision Avoidance System between Bicycle and Moving Object by Using V2V(X) Network)

  • 구본근
    • Journal of Platform Technology
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    • 제6권3호
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    • pp.10-16
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    • 2018
  • 자동차, 보행자 등 다양한 교통 요소와 도로를 공유하는 자전거를 이용하는 이용자의 수가 증가함에 따라 자전거 관련 사고도 증가하고 있다. 특히 복잡한 교통 환경에서 자전거 이용자는 보행자 등 이동 객체를 사전에 인지하지 못해 발생하는 자전거 사고도 자전거 사고의 많은 부분을 차지하고 있다. 본 논문에서는 자동차간 네트워크에 자전거를 연결하여 객체의 이동 방향 등의 정보를 획득함으로써 자전거 사고 감소 또는 방지하기 위한 자전거 충돌 회피 시스템 구조를 제안한다. 이 구조에서는 자동차 등의 교통 요소가 이동 객체를 인지하고 이 객체의 위치와 이동 방향을 네트워크를 통해 전송하며, 이 정보를 수신한 자전거의 시스템은 자전거 이용자에세 경고를 하여 충돌 사고를 방지할 수 있다.

측후방 충돌 회피를 위한 조향 보조 토크 및 차등 제동 분배 제어 알고리즘 개발 (Development of a coordinated control algorithm using steering torque overlay and differential braking for rear-side collision avoidance)

  • 이준영;김동욱;이경수;유현재;정혁진;고봉철
    • 자동차안전학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.24-31
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    • 2013
  • This paper describes a coordinated control algorithm for rear-side collision avoidance. In order to assist driver actively and increase driver's safety, the proposed coordinated control algorithm is designed to combine lateral control using a steering torque overlay by Motor Driven Power Steering (MDPS) and differential braking by Vehicle Stability Control (VSC). The main objective of a combined control strategy is twofold. The one is to prevent the collision between the subject vehicle and approaching vehicle in the adjacent lanes. The other is to limit actuator's control inputs and vehicle dynamics to safe values for the assurance of the driver's comfort. In order to achieve these goals, the Lyapunov theory and LMI optimization methods has been employed. The proposed coordinated control algorithm for rear-side collision avoidance has been evaluated via simulation using CarSim and MATLAB/Simulink.