퍼지기반 센서 융합을 이용한 이동용 로봇 제어Mobile robot navigation using fuzzy based sensor fusion

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본 논문은 센서융합기술을 이용한 이동로봇의 주행제어에 관한 것으로,이동로봇 주위의 환경 지도작성을 위한 초음파 레인지 센서와 로봇의 위치결정을 위한 한 개의 카메라를 이용한 시각 센서를 개발 하였다. 최근 들어 알려지지 않았거나 또는 부분적으로만 알려진 환경 하에서 발생되는 애매모호성을 해결하기 위한 정보를 얻기 위하여 단일 센서를 이용한 경우 부분적인 정보만 얻게 된다는 점과 문제해결능력이 부족하다는 이유 등으로 인해서 센서융합기술을 이용한 이동로봇의 제어에 관한 요구가 증가되고 있고, 이러한 융합기술은 로봇의 자기 위치 인식과 장애물 회피에 반듯이 필요한 기술이 되었다. 만약 로봇을 구조화되지 않은 불확실한 환경에서 동작 시키고자 하는 경우 다른 여러 종류의 센서들을 조합한다면 단일 센서를 사용하여 환경을 인식 하는경우 내재될 수 있는 불확실성과 애매모호함을 줄 일수 있을 것이다. 센서융합기술을 이용한 이동 로봇의 제어에 있어서 주된 문제점은 다음의 두가지를 들 수 있다. 한가지는 로봇의 주행환경을 인식하기위한 센서 선정의 문제에 관한 것과 또 하나는 센서 융합의 방법을 결정하는 것이다. 이 논문에서는 환경인식과 로봇의 자기위치 인식을 위하여 새로운 형식의 초음파 레인지 센서를 개발하였다. 개발된 초음파 레인지 센서는 종래의 초음파 레인지 센서에서 잡음으로 무시해버리는 다중반사특성을 적극적으로 이용하여 환경 내에 존재하는 목표물을 감지하고 목표물의 형태, 목표물까지의 거리와 각도를 추출해 낸 다음, 한번의 주사로 추출된 특징 데이터들을 기반으로 이동로봇을 둘러싼 환경 지도를 만들어 내도록 하였다. 또한 한 개의 카메라를 이용한 자기위치 인식센서를 개발하였고, 퍼지 기반의 센서융합기술을 통하여 초음파 레인지 센서가 인식한 특징 데이터과 영상 시스템이 처리한 결과를 결합하도록 하였다. 이 논문은 실내 주행을 위한 KAist SImple Roving Intelligent의 약어인 KASIRI-III라 이름 지어진 이동로봇을 개발하였고 실내 복도 환경 하에서 제안된 모든 알고리즘을 실험하였다.
Advisors
권인소researcherKweon, In-Soresearcher
Description
한국과학기술원 : 자동화및설계공학학제전공,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2001
Identifier
169464/325007 / 000959015
Language
kor
Description

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 자동화및설계공학학제전공, 2001.8, [ xi, 173 p. ]

Keywords

강건한 이동로봇 기구부의 설계; 초음파 다중반사 특성을 이용한 레인지 센서; 퍼지기반 센서융합; 이동용 로봇의 주행제어; 단일 영상기반 시각 센서및 자기위치 인식; Monocular Image Based Vison Sensor And selflocallization; Robust Mobile Robot Mechanical Base Design; Ultrasonic Range Sensor Using Multiple Reflection Properties of Sonar; Fuzzy Based Sensor Fusion; Mobile Robot Navigation

URI
http://hdl.handle.net/10203/42562
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=169464&flag=dissertation
Appears in Collection
ME-Theses_Ph.D.(박사논문)
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