• 제목/요약/키워드: leader-follower method

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무선 센서 네트워크를 통한 쿼드콥터들의 편대 비행 기법 설계에 관한 연구 (A Study on the Quadcopters Formation Flight Guidance Law Design in Wireless Sensor Network)

  • 김의환;이학수;지성인;오영준;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.101-104
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    • 2015
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 주어진 상황에 따라 다수의 쿼드콥터들이 편대를 유동적으로 구성할 수 있는 비행 기법을 제안한다. 기존 연구에서는 미리 정해진 구조의 편대로만 비행을 하고 센서를 통해 비행체 간의 거리를 알아야만 편대 유지를 할 수 있었다. 또한, 센서에서 발생하는 오차로 인해 비행체 간 거리가 일정하지 않다는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 상대 좌표 값을 기반으로 한 가상 지도를 통해 실내 외, 장애물 등에 영향 받지 않고 쿼드콥터의 현재 위치를 이용하여 주어진 상황에 맞는 편대 비행을 하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 선도기 추종 기법(Leader-Follower Technique)으로 메인 쿼드콥터가 주어진 상황을 판단하여 무선 통신을 이용해 서브 쿼드콥터들에게 명령을 내려 편대의 구조를 정하는 방법이다. 모의실험 결과, 제안한 알고리즘이 기존방식에 비해 어떠한 상황을 감지함에 있어서 편대 비행이 효율적인 것을 확인하였다.

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틸트로터 무인기 편대비행 시뮬레이션 연구 (Simulation Study on Formation Flight of Tiltrotor UAVs)

  • 박범진;강영신;조암;유창선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권12호
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    • pp.1012-1020
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    • 2018
  • 한국항공우주연구원에서 개발된 틸트로터 무인기의 임무비행 능력을 높이기 위하여, 무인기의 자율화 기술 5단계 수준의 편대비행에 대한 연구가 수행되었다. 편대비행은 선행기와 추종기로 구성된 중앙 집중형 방식이 적용되었다. 편대비행 제어기는 3대의 추종기를 이용한 수치 시뮬레이션과 1대의 추종기를 이용한 하드웨어 기반 시뮬레이션을 통해 검증되었다. 본 논문에서는 제어기 설계 방법, 하드웨어 기반 시뮬레이션 시험, 그리고 시뮬레이션을 통한 성능 검증에 대해서 기술하였다.

곡률 반경을 이용한 군집 로봇의 대형 제어 (Formation Control for Swarm Robot using Radius of Curvature)

  • 강동우;송영훈;이석;이경찬
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.1023-1030
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    • 2014
  • This paper presents a new method to control swarm robots so that they can keep the formation while following a curved path. The main idea is to utilize the information on the instant center of gyration. For a given path, location of the instant center of the formation center is calculated, and individual robots follow the circular path around the calculated instant center. Performance of curvature-radius based method is compared with leader-follower referenced method via MATLAB simulation.

두 시스템간의 편차 최소화를 적용한 상대적 동작제어 방법 (Relative Motion Control Methodology Using the Minimum Relative Error Between Two Systems)

  • 김성권
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.994-1000
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    • 2003
  • A new relative motion control methodology for a following system to an independent leading system is proposed for controlling relative position, velocity, and tension etc. It is based on maintaining minimum relative error between two independent systems. The control command of the following system to a leading system is generated by adding the current command and the output of the relative error compensation. The proposed control method is implemented on the experimental equipment which is a wire winding-unwinding system to control the tension of the line. The results show the unwinding system(follower) following the independent motion of the winding system(leader) to control the constant tension of the line in order to keep the roller dancer in reference position. The relative motion control method proposed in this paper can be applied to high precision equipment for unwinding and winding fine wire, fine fiber, and tape etc.

이동물체 추적을 위한 이동로봇의 대형제어 (Formation Control of Mobile Robot for Moving Object Tracking)

  • 오영석;이충호;박종훈;김진환;허욱열
    • 전기학회논문지
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    • 제60권4호
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    • pp.856-861
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    • 2011
  • The mobile robot controller is designed to track the target and to maintain the formation at the same time. Formation control is included in mobile robot controller by extending the trajectory tracking algorithm. The dynamic model of mobile robot is used with kinematic model considering the practical physical parameters of mobile robot. The dynamic model of mobile robot transforms velocity control input of kinematic model into torque control input which is the practical control input of mobile robot. Formation controller of mobile robot is designed to satisfy Lyapunov stability by backstepping method. The designed formation controller is applied to the mobile robot for various target movements and simulated to confirm the Lyapunov stability.

어안 영상을 이용한 물체 추적 기반의 한 멀티로봇의 대형 제어 (Multi-robot Formation based on Object Tracking Method using Fisheye Images)

  • 최윤원;김종욱;최정원;이석규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.547-554
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    • 2013
  • This paper proposes a novel formation algorithm of identical robots based on object tracking method using omni-directional images obtained through fisheye lenses which are mounted on the robots. Conventional formation methods of multi-robots often use stereo vision system or vision system with reflector instead of general purpose camera which has small angle of view to enlarge view angle of camera. In addition, to make up the lack of image information on the environment, robots share the information on their positions through communication. The proposed system estimates the region of robots using SURF in fisheye images that have $360^{\circ}$ of image information without merging images. The whole system controls formation of robots based on moving directions and velocities of robots which can be obtained by applying Lucas-Kanade Optical Flow Estimation for the estimated region of robots. We confirmed the reliability of the proposed formation control strategy for multi-robots through both simulation and experiment.

Autonomous Real-time Relative Navigation for Formation Flying Satellites

  • Shim, Sun-Hwa;Park, Sang-Young;Choi, Kyu-Hong
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제26권1호
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    • pp.59-74
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    • 2009
  • Relative navigation system is presented using GPS measurements from a single-channel global positioning system (GPS) simulator. The objective of this study is to provide the real-time inter-satellite relative positions as well as absolute positions for two formation flying satellites in low earth orbit. To improve the navigation performance, the absolute states are estimated using ion-free GRAPHIC (group and phase ionospheric correction) pseudo-ranges and the relative states are determined using double differential carrier-phase data and singled-differential C/A code data based on the extended Kalman filter and the unscented Kalman filter. Furthermore, pseudo-relative dynamic model and modified relative measurement model are developed. This modified EKF method prevents non-linearity of the measurement model from degrading precision by applying linearization about absolute navigation solutions not about the priori estimates. The LAMBDA method also has been used to improve the relative navigation performance by fixing ambiguities to integers for precise relative navigation. The software-based simulation has been performed and the steady state accuracies of 1 m and 6 mm ($1{\sigma}$ of 3-dimensional difference errors) are achieved for the absolute and relative navigation using EKF for a short baseline leader/follower formation. In addition, the navigation performances are compared for the EKF and the UKF for 10 hours simulation, and relative position errors are mm-level for the two filters showing the similar trends.

비계획구매를 고려한 제조업체와 유통업체의 판매촉진 비용 분담 (Cooperative Sales Promotion in Manufacturer-Retailer Channel under Unplanned Buying Potential)

  • 김현식
    • 한국유통학회지:유통연구
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    • 제17권4호
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    • pp.29-53
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    • 2012
  • 제조업체와 유통업체의 판매촉진 구사가 증가하면서 이들 사이의 바람직한 판매촉진 비용 분담 방식에 대한 관심도 증가하고 있다. 특히 유통업체 점포를 방문하는 소비자의 비계획구매 요소는 유통업체에게 명시적 잉여를 제공하지만 제조업체에게는 그렇지 않다는 점에서 이를 고려한 판매촉진 비용 분담의 방향 제시가 필요한 것이 현실이다. 문제는 유통업체 방문 소비자의 점포내 비계획구매 요소가 있을 때 제조업체가 어떻게 대응해야 하는지에 대해서는 충분한 설명이 이루어지지 못하고 있다는 점이다. 이러한 문제의식에서 본 연구에서는 유통업체 점포내 비계획구매 요소가 있을 때 제조업체가 구체적으로 공동 판매촉진 행동을 어떻게 전개해야 하는지 조명하고 있다. 본 연구의 주요결과는 다음과 같다: (1) 유통업체 점포 방문 소비자의 비계획구매 수준이 증가할수록 채널 전체의 판매촉진 수준은 높아지고, 제조업체의 비용 분담액도 커진다. (2) 유통업체 점포 방문 소비자의 비계획구매 수준이 증가할수록 채널 전체 판매촉진 비용 중에서 제조업체의 판매촉진 비용 분담 비중은 낮아지고, 유통업체의 판매촉진 비용 분담 비중은 높아진다. (3) 제조업체 이익은 유통업체 점포 방문 소비자의 비계획구매 수준인 b의 증가함수이다. (4) 유통업체가 소비자의 비계획구매 대상 제품을 조달하는데 소요되는 비용 수준이 증가할수록 유통업체 점포 방문 소비자의 비계획구매 수준 증가에 따른 채널 전체의 판매촉진 수준 증가 정도, 제조업체의 판매촉진 비용 분담액 증가 정도, 유통업체의 판매촉진 비용 분담 비중 증가 정도, 제조업체 이윤 증가 정도가 낮아진다.

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