Position estimation capability of an autonomous mobile robot is important for a correct path tracking as well as for a complete navigation in a given environment. This paper describes the system with which the robot can estimate the current position and orientation without perceiving its any outer environments or processing vision image which requires much computational load. The designed system is new and simple. It detects wheel slippage, the main cause of navigational error, and makes it possible to recover from its strayed position. The designed system is composed of an encoder on a non-driven castor, an encoded compass disc as an absolute reference frame, two laser-diodes units with photosensors, and some pertinent data processing hardware and software. An encoded compass disc has two-track codes along its outer perimeter, which give the information on the amount of rotation as well as the direction of rotation in case when slip occurs, and gives the information on the exact turning angles to a mobile robot. The experimental results show that the designed system detects wheel slippage and recovers the robot from its strayed position very well.
이동로보트의 운항에 있어서 로보트가 자신의 현재 위치를 정확히 파악하는 것은 주어진 환경하에서 로보트의 완벽한 운항과 정확한 경로추적에 있어서 필수적으로 요구된다. 이 논문에서는 기존에 널리 사용되고 있는 비젼 영상처리방법을 이용했을 때의 데이타 처리속도 및 부하 등의 문제점을 없앨 뿐 아니라, 외부의 어떤 환경도 인식하지 않고 독립적으로 자신의 현재 운행위치 및 방향을 감지할 수 있는 시스템을 설계하고, 그 실험결과에 대해 소개한다. 설계한 시스템은 로보트의 위치추정 오차의 주요원인인 바퀴와 바닥간의 미끄럼을 감지하고, 그 순간의 벗어난 경로를 회복하여 원래의 상태로 복구하도록 하는 기능을 행한다. 이 시스템은 비구동 바퀴의 회전수를 측정하는 엔코더와 절대좌표로서 사용되는 코딩된 나침반, 그리고 나침반의 코딩을 읽어내기 위한 한 쌍의 레이저 다이오드와 광센서로 구성되어 있다. 나침반의 바깥 원주를 따라 두 트랙으로 된 코드는 로보트가 방향을 바꿀 때의 회전 방향과 회전량에 대한 정보를 로보트에게 제공하므로, 로보트의 진행시 미끄러진 방향 감지와 그 자세의 회복에 용이하다. 실제 행한 주행실험에 의하면, 임의로 만들어 놓은 미끄러운 지역을 통과할 때 로보트는 미끄럼에 의한 자세변화를 빨리 감지하여 원래의 상태로 정상적으로 회복할 수 있음을 나타냈다.
