• 한국지능시스템학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.35-42
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• 1998

이동로봇이 주위환경에 대해서 전혀 알지 못하고 목표점으로 주행할때, 로봇은 긴 장애물이나 오목한 장애물에 대해서 존재할 수 있는 국부최소점에 빠져 더 이상 진행을 못하는 발생할수 있다. 본 논문에서는, 이 문제를 해결하기 위하여 퍼지 이론을 사용하여 효율적인 장애물회피와 안정된 목표점 도달을 달성할수 있도록하는 알고리즘을 제시한다. 제시된 알고리즘은 상하 2층 구조로 되어 있으며, 하위층은 장애물 회피 알고리즘 및 목표점 접근 알고리즘으로, 그리고 상위층은 로봇이 이동하면서 변화하는 환경에 맞게 앞의 두 알고리즘에 적절한 가중치를 부여하는 가중치 부여 알고리즘으로 구성되어 있다. 본 논문에서 제시된 알고리즘의 타당성을 보이기 위하여 'ㄹ', 'ㅊ' 형태의 장애물 및 여러 가지 형태의 장애물이 복합적으로 존재하는 환경에서 모의실험을 행한결과, 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.19-25
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• 2008

본 논문은 장애물에 대한 사전 정보를 가지고 있지 않은 미지의 공간에서 장애물의 회피와 지정된 목표점으로 이동할 수 있는 자율이동로봇을 위한 퍼지-뉴럴 네트워크를 이용한 지능제어 알고리즘을 제안하고, 제안된 제어기의 효용성을 모의실험과 실제 로봇의 구동실험을 통하여 검증을 한다. 제시한 지능제어기는 계층구조의 알고리즘으로 로봇이 목표에 도달하기 위한 퍼지 알고리즘과 주행 중 만날 수 있는 장애물들에 대한 회피를 수행하는 퍼지-뉴럴 알고리즘으로 구성된 계층과, 로봇이 이동하면서 만날 수 있는 여러 가지 상황에 따라 장애물 회피동작과 목표점 도달동작을 수행할 수 있도록 두 알고리즘에 적당한 가중치를 부여하는 가중치 퍼지 알고리즘으로 구성되어 있다. 그리고 로봇의 현재 운동정보와 장애물까지의 거리정보를 바탕으로 가중치 퍼지 알고리즘의 출력부 소속도 함수를 조절함으로서 오목한 장애물에 대해서도 장애물 회피 동작을 수행하도록 하였다. 제작된 로봇으로 제시한 알고리즘의 실효성을 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.180-185
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• 2003

본 논문은 장애물에 대한 사전 정보를 가지고 있지 않은 공간에서 장애물의 회피와 지정된 목표점으로 이동할 수 있는 자율이동로봇을 위한 지능제어 알고리즘을 제안하고, 제안된 제어기의 효용성을 실험을 통하여 검증을 한다. 제시하는 지능 제어기는 계층구조의 알고리즘으로써, 그 하부에 로봇이 목표에 도달하기 위한 퍼지 알고리즘과 주행 중 만날 수 있는 장애물들에 대한 회피를 수행하는 퍼지-뉴럴 알고리즘이 존재하고, 상부의 가중치 퍼지 알고리즘은 로봇이 이동하면서 만날 수 있는 여러 가지 상황에 따라서 하부의 두 알고리즘에 적당한 가중치를 부여하여 장애물 회피동작과 목표점 도달동작을 수행할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 로봇의 현재 운동정보와 장애물까지의 거리정보를 바탕으로 가중치 퍼지 알고리즘의 출력부 소속도 함수를 조절함으로서 오목한 장애물에 대해서도 장애물 회피 동작을 수행하도록 하였다. 제작된 로봇으로 제시한 알고리즘의 실효성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.115-123
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• 2002

본 논문에서는 자율 이동로봇이 장애물을 회피하며 목표하는 지점까지의 경로를 구성하여 찾아가는 두가지 알고리즘을 제안하고자 한다. 첫째는 PC를 이용하여 영상처리를 수행하고 로봇의 이동경로를 계산해 주는 간략화 된 알고리즘이다. 둘째는 PC등의 보조수단이 없는 자율 이동로봇의 이동을 위한 복합 알고리즘이다. 첫 번째 알고리즘은 CCD카메라로부터 획득한 영상신호를 RF an선 모듈을 이용하여 PC로 보내고 PC에서 영상 전처리 과정을 거친 후, 장애물로 인식되면 회피할 제어 신호를 이동로봇으로 전송하는 것이다. 이동로봇에 탑재된 CCD카메라에서 획득한 영상 정보는 매 샘플링 시간마다 캡쳐하여 PC로 전송하면 호스트는 화면에서 장애물이 차지하는 비율을 따져서 장애물의 유무를 판별한 후 좌 혹은 우로 회전하여 장애물을 회피하고 이동한 거리를 PC로 전송하는 시스템을 구현하여 초기에 지정한 목표지점까지 로봇이 갈 수 있도록 간략한 경로를 계획하여 추적해 나가는 알고리즘을 구현해 보고자 한다. 두 번째는 이동하고자 하는 입력 영상의 환경의 조명 조건이 불연속이거나 장애물의 크기나 색상이 다른 여러 가지 그레이 레벨을 갖는 분할된 장애물이 있을 때 로봇이 자율적으로 이동하도록 하여 장애물이 나타나면 회피하여 최종 목적지를 찾아가도록 하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 여기에서는 영상 전처리 과정과 장애물을 인식할 수 있도록 Labeling과 Segmentation을 통한 pixel의 밀도 계산이 도입된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.1006-1009
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• 2009

매년 운전자의 운전미숙과 돌발 상황으로 인한 자동차사고로 인해 수만 명의 사망자와 부상자가 나오고 있으며 이로 인한 경제적 손실도 막대하다. 현재 충돌사고를 방지하기 위해 레이더나 초음파센서와 같은 통신기기를 활용한 충돌회피시스템이 개발되고 있는 상황으로 충돌회피를 위해서는 센서부도 중요한 역할을 하지만 충돌회피 알고리즘 개발이 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 두 개의 초음파 센서를 이용하여 전방에 있는 장애물을 회피할 수 있는 시스템을 구축하였다. 자동차가 자율적인 판단에 따라 충돌 없이 이동할 수 있는 능력을 갖게 하기 위하여 초음파센서와 광센서를 이용하였으며, 라인트레이서와 같이 라인을 따라 자동차가 이동하는 도중 장애물을 감지하였을 경우 장애물을 회피할 수 있는 알고리즘을 이용하여 개발하였다. 그리고 주행 시험을 통해 장애물 회피에 관한 테스트를 수행하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.703-706
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• 2009

매년 운전자의 운전미숙과 돌발 상황으로 인한 자동차사고로 인해 수만 명의 사망자와 부상자가 나오고 있으며 이로 인한 경제적 손실도 막대하다. 현재 충돌사고를 방지하기 위해 레이더나 초음파센서와 같은 통신기기를 활용한 충돌회피시스템이 개발되고 있는 상황으로 충돌회피를 위해서는 센서부도 중요한 역할을 하지만 충돌회피 알고리즘 개발이 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 두 개의 초음파 센서를 이용하여 전방에 있는 장애물을 회피할 수 있는 시스템을 구축하였다. 자동차가 자율적인 판단에 따라 충돌 없이 이동할 수 있는 능력을 갖게 하기 위하여 초음파센서와 광센서를 이용하였으며, 라인트레이서와 같이 라인을 따라 자동차가 이동하는 도중 장애물을 감지하였을 경우 장애물을 회피할 수 있는 알고리즘을 이용하여 개발하였다. 그리고 주행 시험을 통해 장애물 회피에 관한 테스트를 수행하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.686-691
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• 2003

인간의 작업을 보조 혹은 대신하기 위해서 인간과 흡사한 이족보행로봇에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이족보행로봇이 인간을 대신해서 작업을 하기 위해서는 작업공간에서의 자유로운 이동과 장애물 대처능력은 반드시 필요한 기능이다. 본 논문에서는 안정된 정적보행 및 장애물을 지능적으로 대처하는 이족보행로봇의 보행알고리즘을 제안하였다. 먼저 장애물 대처 가능한 이족보행로봇의 기구 설계 및 원격제어 가능한 제어시스템 구현에 대하여 설명하고, 인간의 보행분석 결과를 바탕으로 정적보행 알고리즘을 제안하였다. 또한 발에 부착된 적외선센서로 장애물을 인식하여 장애물의 형태에 따라 좌우 회전 및 옆 걸음을 통한 장애물 회피알고리즘, 거리보정 알고리즘을 사용한 장애물 넘어가기 알고리즘을 제안하였다. 제안한 보행알고리즘들은 이족보행로봇을 실제 제작하여 다양한 작업환경에서 실험으로 성능을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.427-433
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• 2022

무인항공기의 충돌 회피 기술은 장애물에 대한 탐지 기술과 충돌 여부 판단 및 회피 기술이 요구된다. 본 논문은 공선상에 존재하는 다중 정적 장애물에 대한 무인항공기의 충돌 회피를 수행하기 위하여, LiDAR를 활용한 장애물 탐지 알고리즘과 최근접점 기반의 충돌 인식 및 회피 알고리즘을 제안한다. 장애물 탐지를 수행하기 위하여 LiDAR의 측정 데이터 중 지면을 제거하는 전처리를 수행하고, K-평균 군집화 알고리즘을 활용하여 전처리된 데이터에서 장애물을 탐지 및 분류한다. 또한, 상대 항법을 통해 탐지한 다중 장애물의 절대 위치를 추정하며, 저주파 통과 필터를 활용하여 추정 위치를 보정한다. 탐지한 다중 정적 장애물과의 충돌 회피를 수행하기 위해 최근접점 기반의 충돌 인식 및 회피 알고리즘을 활용한다. 각 장애물 간의 거리를 활용하여 회피해야 하는 장애물 정보를 갱신하고, 갱신된 장애물 정보를 통해 충돌 인식 및 회피를 수행한다. 마지막으로 Gazebo 시뮬레이션 환경에서의 장애물 위치 추정, 충돌 인식 및 회피 결과 분석을 통해, 충돌 회피가 정상적으로 수행되는 것을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1389-1390
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• 2015

본 논문에서는 선도-추종자 로봇의 대형을 유동적으로 변형하며 장애물을 효과적으로 회피하는 방법을 제안한다. 로봇이 장애물을 회피함에 있어서 고정된 대형으로 이동하는데 어려운 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기위해 장애물 회피시 선도로봇의 방향각과 위치, 선도로봇과 추종자 로봇의 거리를 이용하여 대형을 유동적으로 변형하여 장애물과의 충돌을 회피하는 방법을 사용하고 로봇의 경로계획을 위하여 포텐셜 필드 알고리즘을 사용하였다. 본 논문에서는 Matlab을 이용한 모의실험을 통하여 제안된 방법의 성능을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.377-388
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• 2020

본 논문에서는 고정된 장애물이 포함된 글로벌 맵 환경에서 LRF 센서만을 가진 자율이동 로봇이 이동장애물을 회피하기 위한 알고리즘을 제안한다. 우선 이동장애물을 회피하기 위해 LRF 거리 센서 데이터와 글로벌 맵을 이용하여 이동장애물을 추출한다. 추출된 이동장애물과 자율이동 로봇의 상대적인 벡터 성분의 합을 이용해 타원 형태의 안전반경을 생성한다. 생성된 안전반경을 고려하여 자율이동 로봇이 이동장애물을 회피하고 목적지에 도착할 수 있도록 한다. 제안된 알고리즘을 검증하기 위해 정량적인 분석 방법을 사용하여 기존 알고리즘과 비교하고 분석한다. 분석 방법은 이동장애물이 없을 때를 기준으로 제안된 알고리즘과 기존의 알고리즘의 경로의 길이와 주행 시간을 비교한다. 제안된 알고리즘은 이동장애물의 상대적 속도와 방향을 고려하여 회피할 수 있어서 경로와 주행 시간 모두 기존의 알고리즘보다 높은 성능을 보인다.