• 제목/요약/키워드: intelligent system of collision avoidance

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이동로봇의 원격제어를 위한 힘 반향 조이스틱의 개발 (Development of Force Feedback Joystick for Remote Control of a Mobile Robot)

  • 서세욱;유봉수;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.51-56
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    • 2003
  • 기존의 이동로봇 시스템은 완전한 자율주행이 주된 목표였으며 이때 영상정보는 단지 모니터링을 하는 보조적인 수단으로 사용되었다. 이에 따라 이동로봇의 자체 기능이 점차 고도화되는 방향으로 연구가 진행되었고, 제작비 또한 함께 상승하게 되었다. 그러나 구동만이 목적인 저렴한 이동로봇 시스템을 조작자가 원격 제어하는 것 또한 중요한 분야 중 하나이다. 이때 원격제어에 사용되는 신호로는 카메라에 의한 영상정보와 초음파 센서 등에 의한 거리정보를 주로 사용하게 된다. 그러나 영상정보는 3차원의 입체적 정보를 제공하는 데에는 부적절하기 때문에 초음파 센서를 이용한 거리정보가 매우 유용하게 된다. 본 논문에서는 초음파 센서의 정보를 이용한 원격제어용 힘 반향 조이스틱을 개발하였다 힘 반향 알고리즘은 하나의 식으로 표현하기 곤란하므로 전문가 시스템의 구현이 매우 필요한 분야이다. 따라서 퍼지 논리를 사용하여 생성한 힘 반향 알고리즘을 이동로봇 원격제어에 사용함으로써 조작자가 이동로봇 주변 환경을 쉽게 인식하여 이동로봇을 안전하게 주행할 수 있도록 하였다.

강화 학습에 기반한 뉴로-퍼지 제어기 (Neuro-Fuzzy Controller Based on Reinforcement Learning)

  • 박영철;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.395-400
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    • 2000
  • 본 논문에서는 강화학습에 기반한 새로운 뉴로-퍼지 제어기를 제안한다. 시스템은 개체의 행동을 결정하는 뉴로-퍼지 제어기와 그 행동을 평가하는 동적 귀환 신경회로망으로 구성된다. 뉴로-퍼지 제어기의 후건부 소속함수는 강화학습을 한다. 한편, 유전자 알고리즘을 통하여 진화하는 동적 귀환 신경회로망은 환경으로부터 받는 외부 강화신호와 로봇의 상태로부터 내부강화 신호를 만들어낸다. 이 출력(내부강화신호)은 뉴로-퍼지 제어기의 교사신호로 사용되어 제어기가 학습을 지속하도록 만든다. 제안한 시스템은 미지의 환경에서 제어기의 최적화 및 적응에 사용할 수 있다. 제안한 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션 상에서 자율 이동로봇의 장애물 회피에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

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AGV 시스템의 모델링 및 교통제어를 위한 Simulation Tool 개발 (Development of the Simulation Tool for The Modeling and Traffic Control of a AGV System)

  • 홍현주;노영식;강희준;서영수;김태후
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.499-505
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    • 2004
  • 본 논문에서는 가상 AGV를 이용한 AGVS의 시스템 모델링과 교통제어 대해 연구하였다. 실제 AGV에 기초한 가상의 AGV의 모델을 제안하고 각각의 가상 AGV가 독립적으로 명령을 수행하도록 하였다. 또한 공장 환경을 모델링하기 위해 연속된 직선경로정보와 AGV가 작업할 작업장소를 Vector Drawing방식으로 모델링이 가능하도록 하였다. 그리고, 서로 다른 AGV가 경로 합류점에서의 충돌을 방지하면서 정지하지 않고 AGV를 통과시킬 수 있도록 합류구역의 교통제어방식과 경로가 정체될 때 이를 우회할 수 있도록 하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안된 모델과 교통제어방식에 대하여 시뮬레이션을 수행하여 유효성을 검증하였다.

퍼지관계곱을 이용한 수중운동체의 고수준 자율항행기법 (High-level Autonomous Navigation Technique of AUV using Fuzzy Relational Products)

  • 이영일;김용기
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제29권1_2호
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    • pp.91-97
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    • 2002
  • 본 논문에서는 자율수중운동체(AUVs, Autonomous Underwater Vehicles)의 실시간 충돌회피를 위한 휴리스틱 탐색기법을 논한다. 퍼지관계곱(fuzzy relational products)은 항행 환경에서 발생하는 장애물과 다음으로 이동 가능한 후보노드들과의 관계를 분석, 종합하는 수학적 도구로 사용된다. 본 논문은 영역전문가 보유한 장애물회피 관련 경험적 정보(heuristic information)를 반영하여 보다 효율적인 평가함수(evaluation function)를 고안하며 지능항행시스템의 상세경로설정(local path-planning)에 퍼지관계곱을 적용하여 보다 개선된 휴리스틱 탐색기법을 제안한다. 제안된 탐색기법의 성능검증을 위해 수행시간(cpu time), 경로의 최적화(optimization) 정도, 그리고 사용 메모리 관점에서 시뮬레이션을 통해 $A^{*}$ 탐색기법과 비교한다.

퍼지 전문가 시스템을 이용한 지능형 항행 정보 융합 (Intelligent Navigation Information Fusion Using Fuzzy Expert System)

  • 김도연;이미라
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.47-56
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    • 2010
  • 항행중인 선박은 GPS, AIS, ECDIS, ARPA Radar 등 다양한 해양 장비를 통해 선내 외 상황에 대한 여러 정보들을 전달받고, 항해사는 이러한 다양한 정보를 이용하여 자선박의 항행 안전 상황을 인식 및 예측한다. 하지만 그로 인해 항해사의 장비 주시에 대한 업무 부담이 이전보다 증가하였으며, 때로는 장비 간 정보의 불일치가 발생하여 항해사를 혼란시키기도 한다. 이전 연구에서 이러한 문제를 해결하기 위해 항해사를 보조할수 있는 지능형 항행안전 정보 시스템의 개념모델과 CF(Certainty Factor)전문가 시스템을 이용한 그 개념모델의 예를 보인 바 있다. 정보 융합 기술에는 다양한 추론 기술들이 요구되는데 CF전문가 시스템만으로는 항해사의 의사결정과 같이 애매하고 불명확한 요소를 반영할 수 없다. 이 연구에서는 불명확한 요소를 반영할 수 있는 퍼지 전문가 시스템을 이용한 항행 정보 융합 방법을 제안하고, 제안된 방법을 설계 및 구현한 후 특정 시나리오에 대한 실행 예를 보임으로써 항행 정보 융합 시스템에 퍼지 전문가 시스템을 활용하는 것의 타당성을 보인다.

Tracing Algorithm for Intelligent Snake-like Robot System

  • Choi, Woo-Kyung;Kim, Seong-Joo;Jeon, Hong-Tae
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.486-491
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    • 2005
  • There come various types of robot with researches for mobile robot. This paper introduces the multi-joint snake robot having 16 degree of freedom and composing of eight-axis. The biological snake robot uses the forward movement friction and the proposed artificial snake robot uses the un-powered wheel instead of the body of snake. To determine the enable joint angle of each joint, the controller inputs are considered such as color and distance using PC Camera and ultra-sonic sensor module, respectively. The movement method of snake robot is sequential moving from head to tail through body. The target for movement direction is decided by a certain article be displayed in the PC Camera. In moving toward that target, if there is any obstacle then the snake robot can avoid by itself. In this paper, we show the method of snake robot for tracing the target with experiment.

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차량 간 통신 기반 전방추돌 및 연쇄추돌 방지 효과 분석 (An Analysis on the Prevention Effects of Forward and Chain Collision based on Vehicle-to-Vehicle Communication)

  • 정성대;김태오;이상선
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.36-43
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    • 2011
  • 차량의 고속주행 중 발생하는 전방추돌사고는 치사율이 높으며 연쇄추돌사고를 야기한다. 대부분의 전방추돌사고는 안전거리 미확보와 운전자의 늦은 인지반응에 따라 충분한 제동거리를 확보하지 못하여 발생되고 사고 후 운전자누적 인지반응시간은 연쇄 추돌을 일으키는 원인이 된다. 이를 극복하기 위한 전방차량추돌경고 시스템은 전방차량과 자차의 안전거리를 유지시키고 운전자의 인지반응속도를 빠르게 하여 전방차량추돌을 예방한다. 하지만 전방차량 긴급 상황 발생으로 인한 급정지 시 전방차량과 자차의 거리 정보에만 의존하는 이 시스템은 운전자 인지반응시간의 누적으로 인해 연쇄추돌을 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 가장 극한의 주행환경에서 일반 차량과 전방차량추돌경고 시스템 차량의 전방추돌 및 연쇄추돌에 대한 문제점을 분석하고 현재 주행 안전 시스템에서 중요한 이슈로 부각 되고 있는 차량 간 통신을 기반으로 하는 전방차량추돌경고 시스템 차량을 설명하고 그 효과를 비교 분석한다. 차량 간 통신을 기반으로 하는 전방차량추돌경고 시스템은 기존의 전방차량추돌경고 시스템과 같이 운전자의 인지반응시간을 감소 시 킬 뿐만 아니라 후방 차량들에게 동시에 긴급 사항을 방송함으로써 운전자 누적 인지반응시간을 제거하여 운전자가 긴급 상황에 사전 대처하여 연쇄 추돌의 위험성을 감소시킨다. 효과 분석 결과 일반 차량은 뒤따르는 전 차량이 연쇄 추돌의 위험성을 가지고 있으며 전방차량추돌경고 시스템 차량은 12대중 3~4대가 연쇄추돌의 위험성을 가지고 있다. 하지만 차량 간 통신 기반의 전방차량추돌경고 시스템을 장차한 차량은 연쇄추돌의 가능성이 거의 없는 것으로 확인된다.

랜드마크 기반의 전방향 청소로봇 설계 및 제어 (Design and Control of an Omni-directional Cleaning Robot Based on Landmarks)

  • 김동원;유이고르;강은석;정슬
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.100-106
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    • 2013
  • 본 논문에서는 3개의 바퀴를 취하는 삼각형 구조의 전방향 청소로봇의 설계와 제어에 대해 소개한다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안하는 방법의 동작을 검증한다. 전방향 구조는 어느 방향으로 움직일 수 있다. 천장의 마커를 사용하는 StaGazer 센서를 사용하여 로봇의 위치와 헤딩각을 알아냈다. 추가로 초음파 센서를 부착하여 장애물을 검출할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 시스템의 성능을 평가하였다.

무인 운항 시스템의 주행안전을 위한 충돌회피 시스템과 알고리즘 개발 (Collision Avoidance Algorithm and System Development for Unmanned Driving Safety of All Terrain Vehicle)

  • 윤득선;임하영;유환신;김정하
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.104-110
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    • 2005
  • 본 논문에서는 보다 빠른 속도의 무인주행과 이를 가능케하는 안전한 항법구현에 주력하여 시스템을 개발하고 알고리즘을 적용한 결과를 보이고 있다. 또한 본 논문에서는 9개의 초음파 센서를 사용하여 가상역장 알고리즘을 적용한 험로주행용 차량의 무인주행에 적용한 시스템의 구성과 적용방법을 기술하고 실차실험을 통한 시스템의 성능과 향후 연구방향을 제시하였다.

자동화 컨테이너 터미널에서의 AGV 충돌 방지 및 교착 해결 방안 (Collision Avoidance and Deadlock Resolution for AGVs in an Automated Container Terminal)

  • 강재호;최이;강병호;류광렬;김갑환
    • 지능정보연구
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    • 제11권3호
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    • pp.25-43
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    • 2005
  • 자동화 컨테이너 터미널의 생산성을 향상시키기 위해서는 장치장과 선석 사이를 오가며 컨테이너를 운반하는 무인 유도 차량(Automated Guided Vehicle; AGV)을 효율적으로 운영하여야 한다. 터미널에서 사용되는 AGV는 고정된 경로를 따르지 않고 자유롭게 주행할 수 있다. 이러한 특성을 가진 AGV들을 효율적으로 운영하기 위해서는 복잡하고 정교한 AGV교통 통제 시스템이 요구된다. AGV 주행 경로를 유연하게 설정하면 AGV가 주행하는 거리는 짧아지지만, AGV간의 충돌과 교착을 야기하는 경로간의 겹침과 교차 횟수는 늘어나게 된다. 따라서 모든 AGV의 경로를 사전에 세밀하게 분석하여 완벽하게 교착을 회피하는 방안은 계산 비용 측면에서 실시간에 적용하기가 어렵다. 본 논문에서는 빈번히 발생하는 두 AGV간의 충돌과 교착은 사전에 예측하여 회피하고, 셋 이상의 AGV간의 교착은 발생 후에 이를 감지하여 해결하는 방안을 제안한다. 본 제안 방안은 계산 비용이 적어 실시간 적용이 용이하다. 시뮬레이션을 통해 본 제안 방안의 효율성과 효용성을 검증하였다.

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