Effective tools which can alleviate the complexity and computational load problem in collision-free motion planning for multi-agent system have steadily been demanded in robotics field. To reduce the complexity, the extended collision map (ECM) which adopts decoupled approach and prioritization is already proposed. In ECM, the collision regions which represent the potential collision of robots are calculated using the computational power; the complexity problem is not resolved completely. In this paper, we propose a mathematical analysis of the extended collision map; as a result, we formulate the collision region as an equation with 5-8 variables. For mathematical analysis, we introduce realistic assumptions as follows; the path of each robot can be approximated to a straight line or an arc and every robot moves with uniform velocity or constant acceleration near the intersection between paths. Our result reduces the computational complexity in comparison with the previous result without losing optimality, because we use simple but exact equations of the collision regions. This result can be widely applicable to coordinated multi-agent motion planning.
체감형 게임 제작에서 필요한 충돌 감지를 위한 특징맵 방법을 제안한다. 특징맵은 충돌이 발생하는 물체들의 중첩 픽셀 비를 불변량으로 이용하는 방법으로 영상의 크기를 환경과 조건에 따라 조절해가면서 정할 수 있으므로 빠른 충돌감지가 가능하며 또한 충돌 부위도 감지 할 수 있는 장점이 있다. 이를 검증하기 위하여 web cam, 게임플레이어, 적캐릭터, 가상 오브젝트를 이용한 체감형 게임을 제작하고 특징맵을 사용하여 충돌 감지를 실험하여 그 타당성을 확인하였다. 이 방법은 게임에서 캐릭터 크기와 위치가 지속적으로 변화하는 경우 효과적인 충돌 감지를 위한 기본적인 알고리즘으로 응용될 수 있다.
최근 연구에서 모션 인식을 위해 여러 가지 인식 알고리즘을 사용하였다. 예를 들면, HMM, DTW, PCA 등의 기법을 이용하여 권투 모션을 인식하는 방법을 제시했다. 이러한 방법을 이용하기 위해서 연기자로부터 3차원 데이터를 얻기 위해 액티브 마커를 사용하여 손의 위치를 얻는다. 얻은 2차원 위치 정보는 다시 스테레오 기법을 이용하여 3차원 정보로 전환하여 구한다. 본 논문에서는 3차원 모션 데이터를 얻는 방법을 깊이 맵에 대한 알고리즘을 이용하여 구하였다. 그리고 3차원 위치 데이터 정보의 정확성 나타냈으며, 그리고 모션 동작에 대한 인식을 실험을 하였고, 그 실험 결과에 대해서 언급했다.
Fundamentally, there are 5 systems are needed for autonomous navigation of unmanned ground vehicle: Localization, environment perception, path planning, motion planning and vehicle control. Path planning and motion planning are accomplished based on result of the environment perception process. Thus, high reliability of localization and the environment perception will be a criterion that makes a judgment overall autonomous navigation. In this paper, via map matching using vehicle dynamic model and LIDAR sensors, replace high price localization system to new one, and have researched an algorithm that lead to robust autonomous navigation. Finally, all results are verified via actual unmanned ground vehicle tests.
An investigation into the nonlinear free vibrations of a cantilever beam which can have not only planar motion but also nonplanar motion is made. Using Galerkin's method based on the first mode in each motion, we transform the boundary and initial value problem into an initial value problem of two-degree-of-freedom system. The system turns out to have two normal modes. By Synge's stability concept we examine the stability of each mode. In order to check validity of the stability we obtain the numerical Poincare map of the motions neighboring on each mode.
This paper suggests a feature point-based Iterative Closest Point (ICP) algorithm to compensate for the disparity error in building a two-dimensional map. The ICP algorithm is a typical algorithm for matching a common object in two different images. In the process of building a two-dimensional map using the laser scanner data, warping and distortions exist in the map because of the disparity between the two sensor values. The ICP algorithm has been utilized to reduce the disparity error in matching the scanned line data. For this matching process in the conventional ICP algorithm, pre-known reference data are required. Since the proposed algorithm extracts characteristic points from laser-scanned data, reference data are not required for the matching. The laser scanner starts from the right side of the mobile robot and ends at the left side, which causes disparity in the scanned line data. By finding the matching points between two consecutive frame images, the motion vector of the mobile robot can be obtained. Therefore, the disparity error can be minimized by compensating for the motion vector caused by the mobile robot motion. The validity of the proposed algorithm has been verified by comparing the proposed algorithm in terms of map-building accuracy to conventional ICP algorithm real experiments.
키프레임 애니메이션 기법에 비해 보다 사실적이고 효율적인 작업을 가능하게 한 동작 포착 기법에 의한 동작데이터는 편집의 어려움으로 인해 재사용이 용이하지 못하다는 문제를 가진다. 본 논문에서는 효과적인 동작 포착데이터 편집 기법으로써 비감독 학습 기반의 균등 자세 지도(uniform posture map: UPM)를 이용한 동작 편집 기법을 제안한다. 다른 동작 편집 알고리즘들에 비하여 UPM 알고리즘은 상대적으로 적은 계산량을 요구하여 실시간 적용에 용이하며, 특히 자기 조직 지도(self-organizing map: SOM) 알고리즘을 이용한 동작 편집을 할 때, 실제로 존재하지 않은 자세가 포함될 수 있는 가능성을 학습 단계에서 제거함으로써 자세 생성에 있어서 안정성을 확보할 수 있다. 또한 제약조건이 많은 복잡한 대상체에 대한 적용에 있어서 제약조건의 수에 비례해서 계산량이 증가하는 기존 알고리즘의 약점을 보완한다. 본 논문에서는 UPM 알고리즘을 이용한 동작 편집 기법의 응용으로서 동작 전이 분야와 역운동학 분야에서의 적용 사례를 보였다. 본 논문의 제안 알고리즘은 가상 현실이나 컴퓨터 애니메이션, 게임들의 분야에 다양하게 적용될 수 있다.
Isik, Ercan;Karasin, ibrahim Baran;Karasin, Abdulhalim
Structural Engineering and Mechanics
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제84권1호
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pp.85-100
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2022
The updated Turkish Building Earthquake Code has been significantly renovated and expanded compared to previous seismic design codes. The use of earthquake ground motion levels with different probabilities of exceedance is one of the major advances in structural mechanics with the current code. This study aims to investigate the earthquake performance of steel structure in settlements with different seismic hazards for various earthquake ground motion levels. It is focused on earthquake and structural parameters for four different ground motion levels with different probabilities of exceedance calculated according to the location of the structure by the updated Turkish Hazard Map. For this purpose, each of the seven different geographical regions of Turkey which has the same seismic zone in the previous earthquake hazard map has been considered. Earthquake parameters, horizontal design elastic spectra obtained and comparisons were made for all different ground motion levels for the seven different locations, respectively. Structural analyzes for a sample steel structure were carried out using pushover analysis by using the obtained design spectra. It has been determined that the different ground motion levels significantly affect the expected target displacements of the structure for performance criteria. It is noted that the different locations of the same earthquake zone in the previous code with the same earthquake-building parameters show significant variations due to the micro zoning properties of the updated seismic design code. In addition, the main innovations of the updated code were discussed.
동작 포착 시스템에 의해 기록된 동작 데이타를 재사용하는 것은 비용 절감이나 작업과정의 효율성 증대를 위해 매우 중요한 기술이다. 그러나 기록된 데이타의 동작 곡선이 제어점을 가지고 있지 않기 때문에 상호작용을 통한 동작 데이타의 편집이 쉽지 않아서 데이타의 재사용에 어려움이 있다. 기존 동작 데이타를 재사용하는 기술로서 많은 학자들은 조각 동작(Clip motion)들을 부드럽게 연결하여 새로운 동작을 만들어 내는 동작 전이 기술을 제안하고 있다. 본 논문에서는 이러한 동작 전이 기술의 구현 방법으로 균등 자세 지도(Uniform Posture Map: UPM)알고리즘을 제안한다. 학습 단계에서 UPM은 다관절체의 다양한 자세들을 비감독 경쟁 학습을 통해 양자화한다. 이 단계에서 서로 유사한 자세를 나타내는 출력 뉴런을 기하학적으로 근접한 위치에 배치해서 다관절체의 전체 동작 지도를 생성한다. 생성된 UPM의 이러한 특징을 이용해서 적용된 두 동작의 중간 자세를 만들어 내고, 이 자세를 전체 중간 동작을 만들어 내는 키 프레임으로 사용한다. 많은 계산량이 요구되며, 결과 동작을 제어하기가 어려운 다른 동작 전이 알고리즘들과 비교하여 UPM 알고리즘은 중간 동작 생성에 상대적으로 적은 계산량을 요구하며, 하나의 변수를 이용하여 생성된 동작을 제어할 수 있어서 편리한 상호작용 작업 환경을 제공한다. 특히 자기 조직 지도(Self-Organizing Mpa: SOM) 알고리즘을 이용해 자세 지도를 생성할 때, 실제로 존재하지 않은 자세가 포함될 수 있는 가능성을 학습 단계에서 제거함으로써 자세 생성에 있어서 안정성을 확보할 수 있다. 이로 인해 선형 보간법에 비해서 실제 동작에 가까운 동작 곡선을 생성함으로써 보다 자연스러운 동작을 만들어 낼 수 있다. 본 논문에서 제안된 동작 전이 기법은 삼차원 애니메이션 제작, 삼차원 게임, 가상 현실 등의 다양한 분야에 유용하게 적용될 수 있다.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제13권4호
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pp.247-256
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2009
In this paper, a motion detection algorithm which works well in low illumination environment is proposed. By using the level set based bimodal motion segmentation, the algorithm obtains an automatic segmentation of the motion region and the spurious regions due to the large CCD noise in low illumination environment are removed effectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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