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시뮬레이션을 이용한 이동 로봇의 충돌회피 알고리즘 비교

Comparison of Collision Avoidance Algorithm for a Mobile Robot using a Simulation

  • 김광진 (조선대학교 대학원 정보통신공학과) ;
  • 고낙용 (조선대학교 제어계측로봇공학과) ;
  • 박세승 (조선대학교 전자공학과)
  • 투고 : 2011.11.03
  • 심사 : 2011.12.22
  • 발행 : 2012.02.29

초록

본 논문에서는 이동 로봇이 자율주행을 하기 위해 사용되는 충돌회피 알고리즘을 실제 로봇과 똑같은 환경에 적용된 시뮬레이터를 통해 성능을 알아본다. 이동 로봇의 충돌회피를 위해 기존에 인공전위계 알고리즘과 Elastic force 알고리즘 등이 제안되어져있다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통해 이 두 가지 방법에 의한 동작시간과 경로의 이동 길이를 비교하였다. 시뮬레이터는 IPC(Inter Process Communication)를 기반으로 개발되어졌으며, 알고리즘의 비교에는 차륜형 이동 로봇을 사용하였다.

This paper compares two collision avoidance algorithms using a simulator. The collision avoidance is vital for autonomous navigation of a mobile robot. Artificial potential field method and elastic force method are major approaches for the collision avoidance. The two algorithms are compared in the respect of the time for motion completion and the length of the motion path. The simulator is developed based on IPC(Inter Process Communication) and a differential drive mobile robot is used for the comparison.

키워드

참고문헌

  1. O. Khatib, "Real-time obstacle avoidance for manipulators and mobile robots," The Int. J. Robotics Research, Vol. 5, No. 1, pp. 90-98, Spring, 1986.
  2. 노성우, 고낙용, 김태균, "위치 추정, 충돌회피, 동작 계획이 융합된 이동로봇의 자율주행 기술 구현", 한국전자통신학회논문지, 6권, 1호, pp. 148-156, 2, 2011.
  3. 서동진, 노성우, 고낙용, "두 개의 거리 센서를 이용한 차륜형 로봇의 이동물체 추종제어", 한국전자통신학회논문지, 6권, 5호, pp. 765-773, 10, 2011.
  4. Boernstein, J. and Koren, Y., "The vector field histogram-fast obstacle avoidance for mobile robots," IEEE Transaction on Robotics Automation, Vol. 7, No. 3, pp. 278-288, June, 1991. https://doi.org/10.1109/70.88137
  5. Shi, Enxiu Cai, Tao He Changlin Guo, Junjie, ,"Study of the New Method for Improving Artificial Potential Field in Mobile Robot Obstacle Avoidance," Automation and Logistics IEEE International Conference on, pp. 282-286, Jinan, China, 2007.
  6. Gong, Jianwei Duan, Yulin Man, Yiming Xiong, Guangming, "VPH+:An Enhanced Vector Polar Histogram Method for Mobile Robot Obstacle Avoidance," Mecharonics and Automation, ICMA 2007 International Conference on, pp. 2784-2788, Harbin, China, 2007.
  7. R. G. Simmons, "The Curvature-Velocity Method for Local Obstacle Avoidance," In 1996 IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 3375-3382, Minneapolis MN, April 1996.
  8. Ko, Nak Yong and Bum Hee Lee, "Avoidability Measure in Moving Obstacle Avoidance Problem and Its Use for Robot Motion Planning," International Conference in Intelligent Robots and Systems(IROS 1996), pp. 1296-1303, 1996.
  9. Brock, O, Khatib, O. "Elastic Strips : A Framework for motion Generation in Human Environments," International Journal of Robotics Research, Vol. 21, No. 12, pp. 1031-1052, Dec, 2002.. https://doi.org/10.1177/0278364902021012002
  10. Nak Yong Ko, Reid G. Simmons and Dong Jin Seo, "Trajectory Modification Using Elastic Force for Collision Avoidance of a mobile Manipulator," 9th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence(PRICAI 2006), Vol. 4099, pp. 190-199, 2006.
  11. Nak Yong Ko, Dong Jin Seo et al, "3-Dimensional Simulator for Multiple Robot System using TCP-IP," The IASTED Conference on Software Engineering, pp. 130-135, 2007.
  12. 배영철, 박종규, "카오스 이론에 기반한 포메이 션 제어를 위한 다중 카오스 로봇의 장해물 회피 및 동기화에 관한 연구", 한국전자통신학회논문지, 5권, 5호, pp. 534-540, 10, 2010.