초음파 센서를 이용한 이동로봇의 경로 계획

Path Planing for a Moving Robot using Ultra Sonic Sensors

로봇이 미지의 환경에서 주위의 정보를 추출하여 인식하기 위해 비젼 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등을 이용해 주변 정보를 얻는다. 그 중 가장 많이 사용되고 있는 비젼 센서는 빛에 대한 간섭에 민감하여 어두운 곳이나 밝은 곳에서는 데이터 추출이 어려우며, 표시 된 마크나 직선 성분 및 곡선의 이미지를 통해 데이터를 추출함에 있어 많은 계산을 요구한다.반면 초음파 센서는 비젼 시스템의 단점을 극복하고 쉽게 사용할 수 있는 센서이다. 특히 어두운 곳의 물체 정보 및 거리 정보를 얻을 수 있고 비젼 시스템보다 사용하기 간단하다. 본 논문에서는 초음파 빔의 왜곡 및 산란의 특성을 고려하여 부정확 정보에 대한 오차를 줄여 환경 인식, 경로 계획 및 자율 주행의 극대화를 시키기 위한 알고리즘을 연구 및 개발한다. 그리고 알고리즘을 실제 이동 로봇에 적용하여 경로 계획 및 환경 인식이 가능한 시스템을 구현한다.

Robot collects surrounding information to recognize tile unknown environment by using various sensors such as visual, infrared ray and ultra sonic sensors. Although visual sensor is the most popular one, it has some difficulties in collecting data in dark or too bright environment due to sensitivity of the light. It also requests significant amount of calculation on collecting data from certain images with marked, straight and curved ones. As an alternative, ultra sonic sensor can simply overcome this visual sensing system's flaw and easily be used. It is easier than visual system, especially in case of collecting data on object and distance in dark environment. Ultra sonic sensor can replace the expensive visual sensing system not only in avoiding obstacles but also in reaching to the target area smoothly. The purpose of this paper is to develop the algorithm to optimize the environmental recognition, path planning and free-ranging by minimizing errors caused by inaccurate information and by considering characteristics of the ultra sonic rays such as refraction and diffusion. This paper also realizes the system that can recognize the environment and make the appropriate path planning by applying the algorithm on this moving robot.