• 제목/요약/키워드: autonomous navigation algorithm

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곡률 주행 기법을 이용한 무인 이동 개체의 장애물 회피 알고리즘 (Obstacle Avoidance of Autonomous Mobile Agent using Circular Navigation Method)

  • 이진섭;좌동경;홍석교
    • 전기학회논문지
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    • 제58권4호
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    • pp.824-831
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    • 2009
  • This paper proposes an obstacle avoidance algorithm for an autonomous mobile robot. The proposed method based on the circular navigation with probability distribution finds local-paths to avoid collisions. Futhermore, it makes mobile robots to achieve obstacle avoidance and optimal path planning due to the accurate decision of the final goal. Simulation results are included to show the feasibility of the proposed method.

무인잠수정의 경로점 유도 법칙 설계 및 HILS 검증 (Development of AUV's Waypoint Guidance Law and Verification by HILS)

  • 황종현;유태석;한용수;김현욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1417-1423
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    • 2020
  • 본 논문에서는 수중에서 운동하는 무인잠수정의 경로점 유도법칙을 제안한다. 시선각 유도법칙과 수선경로 오차를 줄여가는 경로추종 유도법칙을 조합하여 효과적인 경로점 유도법칙을 설계하였고, 수선경로 오차의 거리에 따라 제어이득을 변화시켜 시스템의 안정성을 증가시켰다. 또한, 관성항법장치와 도플러속도계를 이용한 복합항법 시스템의 성능을 확인할 수 있는 HILS를 구성하였다. 같은 경로점 및 목표점을 입력 후 HILS 수행결과와 실해역 주행시험 결과를 비교하여, 제안한 유도법칙 및 HILS가 올바르게 구성되어 있음을 확인하였다.

A Navigation Algorithm for Autonomous Mobile Robots Using Artificial Immune Networks and Neural Networks

  • Kim, Insic;Lee, Minjung;Park, Youngkiu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.106.5-106
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    • 2002
  • 1. Introduction 2. Artificial Immune Networks and Navigation Algorithm 3. Obstacle Avoidance and Goal Approach Behavior 4. Weights Adjustment Using Neural Network 5. Velocity Control and Local Minimum Avoidance 6. Simulation 7. Conclusion

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3D Global Dynamic Window Approach for Navigation of Autonomous Underwater Vehicles

  • Tusseyeva, Inara;Kim, Seong-Gon;Kim, Yong-Gi
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제13권2호
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    • pp.91-99
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    • 2013
  • An autonomous unmanned underwater vehicle is a type of marine self-propelled robot that executes some specific mission and returns to base on completion of the task. In order to successfully execute the requested operations, the vehicle must be guided by an effective navigation algorithm that enables it to avoid obstacles and follow the best path. Architectures and principles for intelligent dynamic systems are being developed, not only in the underwater arena but also in related areas where the work does not fully justify the name. The problem of increasing the capacity of systems management is highly relevant based on the development of new methods for dynamic analysis, pattern recognition, artificial intelligence, and adaptation. Among the large variety of navigation methods that presently exist, the dynamic window approach is worth noting. It was originally presented by Fox et al. and has been implemented in indoor office robots. In this paper, the dynamic window approach is applied to the marine world by developing and extending it to manipulate vehicles in 3D marine environments. This algorithm is provided to enable efficient avoidance of obstacles and attainment of targets. Experiments conducted using the algorithm in MATLAB indicate that it is an effective obstacle avoidance approach for marine vehicles.

이동 장애물을 고려한 DQN 기반의 Mapless Navigation 및 학습 시간 단축 알고리즘 (Mapless Navigation Based on DQN Considering Moving Obstacles, and Training Time Reduction Algorithm)

  • 윤범진;유승열
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.377-383
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    • 2021
  • 최근 4차 산업혁명에 따라 공장, 물류창고, 서비스영역에서 유연한 물류이송을 위한 자율 이동형 모바일 로봇의 사용이 증가하고 있다. 대규모 공장에서는 Simultaneous Localization and Mapping(SLAM)을 수행하기 위하여 많은 수작업이 필요하기 때문에 개선된 모바일 로봇 자율 주행에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 고정 및 이동 장애물을 피해 최적의 경로로 주행하는 Mapless Navigation에 대한 알고리즘을 제안하고자 한다. Mapless Navigation을 위하여 Deep Q Network(DQN)을 통해 고정 및 이동 장애물을 회피하도록 학습하였고 두 종류의 장애물 회피에 대하여 각각 정확도 90%, 93%를 얻었다. 또한 DQN은 많은 학습 시간을 필요로 하는데 이를 단축하기 위한 목표의 크기 변화 알고리즘을 제안하고 이를 시뮬레이션을 통하여 단축된 학습시간과 장애물 회피 성능을 확인하였다.

퍼지로직과 포텐셜 필드를 이용한 자율이동로봇의 최적경로계획법 (Optimal Path Planning of Autonomous Mobile Robot Utilizing Potential Field and Fuzzy Logic)

  • 박종훈;이재광;허욱열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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    • pp.11-14
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    • 2003
  • In this paper, we use Fuzzy Logic and Potential field method for optimal path planning of an autonomous mobile robot and apply to navigation for real-time mobile robot in 2D dynamic environment. For safe navigation of the robot, we use both Global and Local path planning. Global path planning is computed off-line using sell-decomposition and Dijkstra algorithm and Local path planning is computed on-line with sensor information using potential field method and Fuzzy Logic. We can get gravitation between two feature points and repulsive force between obstacle and robot through potential field. It is described as a summation of the result of repulsive force between obstacle and robot which is considered as an input through Fuzzy Logic and gravitation to a feature point. With this force, the robot fan get to desired target point safely and fast avoiding obstacles. We Implemented the proposed algorithm with Pioneer-DXE robot in this paper.

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퍼지를 이용한 자율이동로봇의 이동경로 추종 (Moving Path Following of Autonomous Mobile Robot using Fuzzy)

  • 김은석;주기세
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.84-92
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    • 2000
  • Recently, the progress of industrialization has been taken concern of material handling automation. So for, the conveyor belt has been popular for material handling. However, this system has many disadvantages such as the space, cost, etc. In this paper, a new navigation algorithm using fuzzy is introduced. The mobile robot follows a line installed on the roads. These informations are inputted with three approximate sensors. These obtained informations are analyzed with fuzzy control technique fur autonomous steering. Therefore, unlike existing systems, high reliability is guaranteed under bad environment conditions. The installation and maintenance of a line is easily made at lower cost. This developed mobile robot can be applied to material handling automation in manufacturing system, hospital, inter-office document del ivory.

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GPS와 INS의 센서융합을 이용한 확장형 칼만필터 설계 및 자율항법용 회피알고리즘 개발 (Avoidance Algorithm and Extended Kalman Filter Design for Autonomous Navigation with GPS & INS Sensor System Fusion)

  • 유환신
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.146-153
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    • 2007
  • 무인자동차는 스스로 목적지와 경유지를 찾아서 항행할 수 있는 이동체이다. 이러한 항행의 성능을 보다 정밀하게 향상시키기 위하여 본 논문에서는 관성항법과 GPS를 융합한 확장형 칼만필터를 적용한 보정 알고리즘을 개발하였다. 확장형 칼만필터의 성능을 검증하기 위하여 무인자동차의 실차실험을 실시하고 그 결과로서 필터의 효율성을 확인하였다.

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고정기준점에 대한 거리측정 신호를 이용하는 자율무인잠수정의 수중항법 (Underwater Navigation of an Autonomous Underwater Vehicle Using Range Measurements from a Fixed Reference Station)

  • 이판묵;전봉환;임용곤
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.106-113
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    • 2008
  • This paper presents an underwater navigation system based on range measurements from a known reference station fixed on the sea bottom or floated at surface with a buoy, for which the system is extended to 3-dimensional coordinates. We formulated a state equation in polar coordinates and constituted an extended Kalman filter for discrete-time implementation of the navigation algorithm. The autonomous underwater vehicle, lSiMl, cruising with a constant speed can estimate its trajectory using just range measurements and additional depth, heading and pitch sensors. Simulation studies were performed to evaluate the underwater navigation of the maneuvering AUV with range measurements. We modulated the sample rate of range measurements to evaluate the effect of the update rate, and changed the initial position error of the AUV to check the robustness to estimation errors. Simulation results illustrates that the extended navigation system provides convergence of the state estimates. The navigation system was conditionally stable when it had initial position errors.

RRAIM 기법을 활용한 다중 가설 사용자 무결성 감시 알고리듬 (Multiple-Hypothesis RAIM Algorithm with an RRAIM Concept)

  • 윤호;기창돈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.593-601
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    • 2012
  • 본 논문에서는 미래의 다중 Global Navigation Sattelite System (GNSS) 및 다중 주파수 항법신호 사용자를 위한 새로운 다중 가설 사용자 무결성 감시 기법을 제안한다. 기존의 Weighted Least Squares (WLS) 사용자 무결성 감시 (Receiver Autonomous Integrity Monitoring, RAIM) 기법은 동시에 두 개 이상의 위성이 고장 나지 않는다는 가정 하에 사용자 측정치의 무결성을 감시하므로 동시에 두 개 이상의 측정치 이상이 발생하였을 때 적절한 대응을 할 수 없다는 문제가 있다. 본 논문에서는 여러 epoch의 측정치 잔차와 위성 관측행렬의 변화량을 활용하여 단일 고장 뿐만 아니라 다중 고장을 효율적으로 검출할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 반송파 위상 측정치의 변화율을 활용하는 Relative RAIM (RRAIM) 기법을 적용하여 최소 검출가능 바이어스 (Minimum Detectable Bias, MDB)의 크기를 최소화하였고, 시뮬레이션 결과 수 십 m 정도 크기의 다중 고장을 검출할 수 있었다.