서지주요정보
퍼지기반 센서 융합을 이용한 이동용 로봇 제어 = Mobile robot navigation using fuzzy based sensor fusion
서명 / 저자 퍼지기반 센서 융합을 이용한 이동용 로봇 제어 = Mobile robot navigation using fuzzy based sensor fusion / 이왕헌.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2001].
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DADE 01003

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초록정보

This thesis explores mobile robot navigation based on the sensor fusion technology, including the development of ultrasonic range sensor for generating the world map around the mobile robot, and vision sensor for the self localization using monocular image processing. Recently, from the defects of single sensor systems only capable of supplying partial information and its limitation in capability to resolve ambiguities in unknown or partially unknown environments, the needs for sensor fusion based mobile robot control are increased and it becomes a indispensable technology in self localization, obstacle avoidances. If the robot is to operate in unstructured or uncertain environments, combining information from many different sources would reduce the uncertainty and ambiguity inherent in making a decision based only a single information source. The main difficulties in the sensor fusion based mobile robot control come from two major problems: one is selecting the suitable sensors to recognize the robot navigation environment and the other is constructing the fusion methods. In this thesis we develop a new ultrasonic sensor system both for the recognition of environment and the self localization of robot. The developed ultrasonic range sensor utilizes actively the multiple reflection properties which are ignored in traditional ultrasonic sensor as noises, and it recognizes the targets and extracts parameters such as distance to the targets, azimuth angle and target types, and finally generates the world map of the environment surrounding the mobile robot based on a single scanned frame data. A self-localization method using a single camera is developed. A fuzzy based sensor fusion method then combines the recognition results with the results by the vision sensor system. This thesis has also developed an indoor mobile robot, called KAist Simple Roving Intelligence(KASIRI-III), to test all the proposed algorithms in a corridor environment.

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.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DADE 01003
형태사항 xi, 173 p. : 삽도; 26 cm
언어 한국어
일반주기 부록 : A, Coordinates of mobile robot kASIRI-III. - B, Dynamic analysis of KASIRI-III. - C, SPMRS step servo controller in chapter 4. - D, SMRS stepping servo controller. - E, Motion control board. - F, The development of the mobile robots in Robotics and Computer vision laboratory over the last decade. - G, SPMRS assembly drawing
저자명의 영문표기 : Wang-Heon Lee
지도교수의 한글표기 : 권인소
지도교수의 영문표기 : In-So Kweon
수록잡지명 : "Self-localization of a mobile robot without camera calibration using projective invariants". Pattern recognition letters , v.21, pp.45-60 (2000)
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 자동화및설계공학학제전공,
서지주기 참고문헌 : p. 166-173
주제 이동용 로봇의 주행제어
퍼지기반 센서융합
초음파 다중반사 특성을 이용한 레인지 센서
강건한 이동로봇 기구부의 설계
단일 영상기반 시각 센서및 자기위치 인식
Mobile Robot Navigation
Fuzzy Based Sensor Fusion
Ultrasonic Range Sensor Using Multiple Reflection Properties of Sonar
Robust Mobile Robot Mechanical Base Design
Monocular Image Based Vison Sensor And selflocallization
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