• 제목/요약/키워드: Moving obstacles

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Obstacle Avoidance Using Modified Hopfield Neural Network for Multiple Robots

  • Ritthipravat, Panrasee;Maneewarn, Thavida;Laowattana, Djitt;Nakayama, Kenji
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.790-793
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    • 2002
  • In this paper, dynamic path planning of two mobile robots using a modified Hopfield neural network is studied. An area which excludes obstacles and allows gradually changing of activation level of neurons is derived in each step. Next moving step can be determined by searching the next highest activated neuron. By learning repeatedly, the steps will be generated from starting to goal points. A path will be constructed from these steps. Simulation showed the constructed paths of two mobile robots, which are moving across each other to their goals.

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스테레오 비전 기반의 이동객체용 실시간 환경 인식 시스템 (Investigation on the Real-Time Environment Recognition System Based on Stereo Vision for Moving Object)

  • 이충희;임영철;권순;이종훈
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.143-150
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    • 2008
  • In this paper, we investigate a real-time environment recognition system based on stereo vision for moving object. This system consists of stereo matching, obstacle detection and distance estimation. In stereo matching part, depth maps can be obtained real road images captured adjustable baseline stereo vision system using belief propagation(BP) algorithm. In detection part, various obstacles are detected using only depth map in case of both v-disparity and column detection method under the real road environment. Finally in estimation part, asymmetric parabola fitting with NCC method improves estimation of obstacle detection. This stereo vision system can be applied to many applications such as unmanned vehicle and robot.

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Motion planning with planar geometric models

  • Kim, Myung-Doo;Moon, Sang-Ryong;Lee, Kwan-Hee
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.996-1003
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    • 1990
  • We present algebraic algorithms for collision-avoidance robot motion planning problems with planar geometric models. By decomposing the collision-free space into horizontal vertex visibility cells and connecting these cells into a connectivity graph, we represent the global topological structure of collision-free space. Using the C-space obstacle boundaries and this connectivity graph we generate exact (non-heuristic) compliant and gross motion paths of planar curved objects moving with a fixed orientation amidst similar obstacles. The gross motion planning algorithm is further extended (though using approximations) to the case of objects moving with both translational and rotational degrees of freedom by taking slices of the overall orientations into finite segments.

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적외선을 사용한 사용자 추종 이동로봇 (An Indoor User-Tracking Mobile Robot Based on Infrared Signal Detection)

  • 권순태;박상홍;주문갑
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.25-31
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    • 2012
  • We propose a method for an indoor mobile robot to track user with infrared transmitter. Several infrared receivers attached around by the mobile robot enable the robot to determine the moving direction by comparing the received signal patterns. The cost of the proposed system is not only cheaper than ultrasonic system, image signal processing, RFID, and RSSI method, but also robust against environment change because any complex algorithm is not necessary. In the mobile robot, ultrasonic sensors are equipped to avoid obstacles located in the moving direction, and a simple algorithm is embedded to avoid the case of poor signal reception.

네트워크 기반 게임 로봇의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Game Robot based-on Network)

  • 최찬영;임경미;조석봉;임재현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.2616-2622
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    • 2010
  • 본 논문은 지체장애인을 대상으로 한 네트워크 기반의 장기 게임(Janggi Game) 로봇을 구현하였다. 이를 위해 장기 게임에서 말의 이동은 무선 로봇과 음성인식 기법을 이용하여 설계 및 구현하였으며, 말의 제거와 장애물 처리 등은 물체 이동 알고리즘인 $A^{\ast}$ 알고리즘을 기반으로 하였다. 알고리즘의 구성 요소 및 구현 내용을 통해 지체장 애인의 원활한 장기 게임 진행을 실험하고 물체 이동 알고리즘의 효용성을 증명한다.

DDPG 알고리즘을 이용한 양팔 매니퓰레이터의 협동작업 경로상의 특이점 회피 경로 계획 (Singularity Avoidance Path Planning on Cooperative Task of Dual Manipulator Using DDPG Algorithm)

  • 이종학;김경수;김윤재;이장명
    • 로봇학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.137-146
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    • 2021
  • When controlling manipulator, degree of freedom is lost in singularity so specific joint velocity does not propagate to the end effector. In addition, control problem occurs because jacobian inverse matrix can not be calculated. To avoid singularity, we apply Deep Deterministic Policy Gradient(DDPG), algorithm of reinforcement learning that rewards behavior according to actions then determines high-reward actions in simulation. DDPG uses off-policy that uses 𝝐-greedy policy for selecting action of current time step and greed policy for the next step. In the simulation, learning is given by negative reward when moving near singulairty, and positive reward when moving away from the singularity and moving to target point. The reward equation consists of distance to target point and singularity, manipulability, and arrival flag. Dual arm manipulators hold long rod at the same time and conduct experiments to avoid singularity by simulated path. In the learning process, if object to be avoided is set as a space rather than point, it is expected that avoidance of obstacles will be possible in future research.

보행 시 인간 장애물의 동적·정적 상태에 따른 충돌회피전략 (Strategies of Collision Avoidance with Moving and Stationary Human Obstacles during Walking)

  • Lee, Yeon-Jong;Kim, Joo-Nyeon
    • 한국운동역학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.97-104
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    • 2019
  • Objective: The aim of this study was to investigate the strategies for avoiding moving and stationary walker using body segments during walking. Method: Ten healthy young adults (10 males, age: $24.40{\pm}0.49yrs$, height: $175.80{\pm}5.22cm$, body mass: $70.30{\pm}5.22kg$) participated in this study. Each participant was asked to perform a task to avoid collisions with another walker who was moving or stationary during walking on the 10 m walkway. Both walkers were performed at natural self-selected walking speed. Results: Medio-lateral avoidance displacement of the trunk and the pelvis were significantly increased when avoiding a stationary walker (p<.05). There were no significant differences in medio-lateral center of mass trajectory. Rotation angle of trunk, pelvis and foot on the vertical axis were significantly increased when avoiding a stationary walker (p<.05). Conclusion: Based on our results, when another walker moves continuously, the walker recognizes another walker as the object of social interaction and performs the avoidance strategies while expecting the cooperative distance. On the other hand, when another walker is stopped, it is determined that the walker has an obligation to avoid, and the walker performs a relatively safer avoidance strategy.

초음파 및 가속도 센서를 이용한 시각장애인용 보행보조 장치의 성능 개선 (Improvement of An Electronic Aid for the Blind using Ultrasonic and Acceleration Sensors)

  • 김래현;박세형;이수용;조현철;하성도
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권4호
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    • pp.291-297
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    • 2009
  • 본 논문은 시각장애인들의 실외 보행 시 위험한 장애물을 탐지하여 진동으로 경고해주고, 필요에 따라 물체의 색상과 주변의 자기를 음성으로 알려주는 SmartWand 개발에 관한 것이다. 이 기기는 시각장애인들이 널리 사용하는 횐 지팡이에 쉽게 탈 부착할 수 있는 형태로 횐 지팡이로 감지할 수 없는 사각지대의 장애물을 초음파로 탐지하여 경고해주며, 컬러센서와 조도센서를 이용하여 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 기능을 가지고 있다 SmartWand는 1, 2차 버전으로 개발되었는데, 2차 버전에서는 1차 버전의 사용성 평가 결과를 토대로 무게 및 크기를 줄여 실용성을 개선시켰으며, 가속도 센서를 통해 초음파 센서의 탐지 범위를 조정하여 시각장애인이 횐 지팡이의 타법을 행할 때 진행방향에 놓인 장애물만을 탐지할 수 있도록 하였다. 또한 지팡이로 땅을 칠 때의 충격으로 인한 초음파센서의 오동작을 제거하기 위한 필터를 사용하였다 이러한 기능들은 다양한 환경에서 실험을 통해 적절한 인자들을 결정하였다.

D* 서치와 퍼지 알고리즘을 이용한 모바일 로봇의 충돌회피 주행제어 알고리즘 설계 (Development of a Navigation Control Algorithm for Mobile Robots Using D* Search and Fuzzy Algorithm)

  • 정윤하;박효운;이상진;원문철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.971-980
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    • 2010
  • 이 논문은 모바일 로봇이 고정 장애물 또는 움직이는 장애물이 존재하는 환경에서 장애물을 회피하며 운행될 수 있는 제어 알고리즘을 연구하였다. 이 제어 알고리즘은 $D^*$ 알고리즘과, 충돌 위험도 퍼지로직, 이동로봇의 행동결정 퍼지로직을 사용하여 전역경로계획과 지역경로계획을 수행한다. $D^*$ 알고리즘에는 로봇이 이동하는 2 차원 공간을 정방형 격자 분활하여 적용한다. 이 알고리즘은 파이썬 프로그래밍 언어와 이동로봇의 운동방정식을 사용한 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 알고리즘을 적용하여 로봇이 이동하는 장애물을 피하거나 모르는 고정 장애물을 피하면서 원하는 위치로 이동하는 것을 볼 수 있다.

NLOS 실내 환경 하에서 측위 정확도 개선을 위한 EMA 필터 적용 적응적 신호 모델 기반 위치 센싱 솔루션 (High Accuracy Indoor Location Sensing Solution based on EMA filter with Adaptive Signal Model in NLOS indoor environment)

  • 하경욱;차명훈;김동완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.852-860
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    • 2019
  • 본 논문에서는 실내 환경에서 blind 노드가 이동하거나 움직이는 장애물 (ex. 사람)로 인하여 RSSI가 급격히 변하더라도 정확한 blind 노드 측위를 가능하게 하는 exponential moving average (EMA) 필터 적용 적응적 신호 모델 기반 삼변측량기법을 제안한다. 제안된 EMA 필터 적용 적응적 신호 모델 기반 삼변측량기법은 고정된 세 개의 전파 송신 노드와 blind 노드 간 얻어진 RSSI를 통해 blind 노드의 위치를 측정한다. 또한 외부 환경 요인으로 인해 RSSI가 급격히 변화할 경우 non-LOS (NLOS) 환경인 것인지 혹은 blind 노드의 이동으로 인한 RSSI 변화인지를 판별한다. Blind 노드와 전파 송신 노드 사이 경로가 NLOS 환경이 되었다고 판단될 경우 LOS 환경에서 측정된 RSSI를 기반으로 NLOS 환경에서 측정된 RSSI를 보정하여 blind 노드의 좌표를 도출하고, blind 노드가 이동하였다고 판단된다면 실시간 측정된 RSSI를 이용하여 blind 노드의 좌표를 도출한다. 제안 기법은 ZigBee 기반 testbed를 통해 검증하였으며, NLOS 환경 혹은 blind 노드가 이동하는 환경 하에서 기존 기법 대비 개선된 위치 인식 정확도를 가짐을 증명하였다.