°øÇйڻç ÇÐÀ§³í¹®
Á¤¹Î±¹ / ¸ÞÄ«Æ®·Î´Ð½ºÇùµ¿°úÁ¤
õÀå ÁöÇâ ¸ð³ëÄ«¸Þ¶ó¿Í ·¹ÀÌÀú ¼¾¼¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ½Ç³» ±¤¿ª µ¿Àû ȯ°æ¿¡¼ °ÀÎÇÑ ÁöµµÀÛ¼º ¹× À§Ä¡ÃßÁ¤ ±â¼ú
(Robust mapping and localization using an upward-looking camera and a laser scanner in indoor large dynamic environments)
1. INTRODUCTION
1.1 Introduction
1.2 Related Research
1.3 Outline
2. IMPROVED ICP METHOD FOR A MOBILE ROBOT USING A 2D LASER SCANNER
2.1 Basic Concept of ICP Method
2.2 Search for Corresponding points
2.3 Improved Point-to-Plane ICP Method
2.4 Sampling Positions
2.5 Experimental Results
2.6 Conclusions
3. BUILDING A SYNCHRONIZED MAP
3.1 Building Grid Map
3.2 Building Ceiling Feature Map
3.3 Experimental Results
3.4 Conclusions
4. LOCALIZATION METHOD USING THE SYNCHRONIZED MAP
4.1 Motion Model
4.2 Sensor Model
4.3 Experimental Results
4.4 Conclusions
5. GLOBAL LOCALIZATION
5.1 Method of Processing Ceiling Feature Map for Feature Matching
5.2 Global Localization using Ceiling Feature Map
5.3 Determination of Robot Pose and Range of Sample Distribution
5.4 Experimental Results
5.5 Conclusions
6. CONCLUDING REMARKS
<³í¹® ¼Ò°³>
À̵¿·Îº¿ÀÌ ÇöÀç À§Ä¡·ÎºÎÅÍ ¸ñÀûÁö±îÁö À̵¿Çϱâ À§Çؼ´Â ÁöµµÀÛ¼º, À§Ä¡ÃßÁ¤, ¿îµ¿Á¦¾î, °æ·Î°èȹ µî ´Ù¾çÇÑ ±â¼úÀ» ÇÊ¿ä·Î ÇÑ´Ù. ÀÌ Áß ÁöµµÀÛ¼ºÀº ȯ°æ¿¡ ´ëÇÑ °¢Á¾ Á¤º¸(Àå¾Ö¹°, À§»ó, Ư¡ µî)¸¦ ·Îº¿ÀÌ À§Ä¡ÃßÁ¤, °æ·Î°èȹ µîÀÇ ÀÛ¾÷À» ¼öÇàÇϱâ À§ÇØ ÁöµµÀÇ ÇüÅ·Πº¯È¯½ÃÅ°´Â °úÁ¤ÀÌ´Ù. À§Ä¡ÃßÁ¤Àº ÀÛ¼ºµÈ Áöµµ¸¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ȯ°æ ³»¿¡¼ ·Îº¿ÀÌ ¾î´À ÁöÁ¡¿¡ À§Ä¡ÇÏ´ÂÁö¸¦ ÆľÇÇÏ´Â ±â¼úÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ´Ù¾çÇÑ È¯°æ¿¡ ´ëÇÏ¿© ´ÜÀÏÀÇ ¹æ¹ýÀ¸·Î ÁöµµÀÛ¼º°ú À§Ä¡ÃßÁ¤À» ¼öÇàÇϱâ´Â ¾î·Á¿ì¹Ç·Î, ȯ°æ¿¡ µû¶ó ´Ù¸¥ ¹æ¹ýÀ» ÃëÇÏ´Â °ÍÀÌ ¹Ù¶÷Á÷ÇÏ´Ù.
ƯÈ÷ °øÀå ȯ°æÀ̳ª â°í¿Í °°Àº »ê¾÷ ȯ°æ¿¡¼ ´ÜÀÏ ¼¾¼¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÁöµµÀÛ¼º°ú À§Ä¡ÃßÁ¤ ¹æ¹ýÀº À̵¿·Îº¿ÀÇ ¾ÈÁ¤ÀûÀÎ ÁÖÇàÀ» º¸ÀåÇÏÁö ¸øÇÑ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ »ê¾÷ ȯ°æÀº ½Ç³» ȯ°æ¿¡ ºñÇØ ¸éÀûÀÌ ³ÐÀ¸¸ç, ȯ°æ ±¸Á¶¹°ÀÌ ¿òÁ÷À̰ųª ´Ù¼öÀÇ Àå¾Ö¹°ÀÌ Á¸ÀçÇϴ ȯ°æÀÌ´Ù. ÀÌ °æ¿ì ³ÐÀº ¸éÀûÀ» ¼ö¿ëÇϱâ À§ÇØ ´Ù¼öÀÇ Æ¯Â¡À» ÇÊ¿ä·Î ÇÏÁö¸¸, ´ëºÎºÐÀÇ ¹æ¹ýµéÀº Ư¡ÀÇ ¼ö¿¡ ºñ·ÊÇÏ¿© À§Ä¡ÃßÁ¤ÀÇ ¼öÇà½Ã°£ÀÌ Áõ°¡ÇÑ´Ù. ¶ÇÇÑ, ±¸Á¶¹°ÀÇ º¯È¿¡ ÀÇÇÑ Æ¯Â¡ÀÇ À¯½ÇÀº ´ÜÀÏ ¼¾¼¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ À§Ä¡ÃßÁ¤ ¹æ¹ýÀ¸·Î ÇØ°áÇϱ⠾î·Æ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇϱâ À§ÇÏ¿© ³ôÀº À§Ä¡¿¡ Ãß°¡ÀûÀÎ ÀΰøÇ¥½ÄÀ» ¼³Ä¡ÇÏ¿© ¾ÈÁ¤ÀûÀ¸·Î À§Ä¡¸¦ ÃßÁ¤ÇÏ´Â ¹æ¹ýµµ ÀÖÁö¸¸, ÀÌ ¹æ¹ý ¿ª½Ã ȯ°æÀÇ ³ÐÀÌ¿¡ µû¶ó ´Ù¼öÀÇ ÀΰøÇ¥½ÄÀÌ ÇÊ¿äÇϸç, À¯Áöº¸¼ö°¡ ¾î·Æ´Ù. ¶ÇÇÑ, °üÃø ¼¾¼°¡ ÀΰøÇ¥½ÄÀ» °üÃøÇϱâ À§Çؼ ƯÁ¤ÇÑ ³ôÀÌ¿¡ ¼³Ä¡ ¹× ÀåÂøµÇ¾î¾ß ÇϹǷΠ·Îº¿À̳ª ȯ°æ¿¡ ´ëÇÑ Á¦¾àÀÌ ½ÉÇÏ¿© À¯¿¬¼º ÀÖ´Â ÁÖÇàÀ» Çϱ⠾î·Æ´Ù.
µû¶ó¼ º» ¿¬±¸¿¡¼´Â ÀÌ·¯ÇÑ ¹®Á¦Á¡À» ÇØ°áÇϱâ À§ÇÏ¿© õÀå ÁöÇâ ¸ð³ëÄ«¸Þ¶ó¿Í ·¹ÀÌÀú ½ºÄ³³Ê¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¹ü¿ëÀûÀÎ ÁöµµÀÎ µ¿±âÈµÈ Áöµµ¸¦ ÀÛ¼ºÇÏ°í ·Îº¿ÀÇ À§Ä¡¸¦ ÃßÁ¤ÇÏ¿´´Ù. µ¿±âÈµÈ Áöµµ´Â õÀå Ư¡Áöµµ¿Í °ÝÀÚÁöµµ¸¦ µ¿ÀÏÇÑ ½ÃÁ¡À» ±âÁØÀ¸·Î ÀÛ¼ºÇÑ Áöµµ·Î¼, µÎ ÁöµµÀÇ ÀåÁ¡À» Æ÷ÇÔÇÏ´Â ÁöµµÀÌ´Ù. µ¿±âÈµÈ ÁöµµÀÇ ÀÛ¼º¹ýÀº ·Îº¿ÀÇ À§Ä¡¸¦ °Å¸®¼¾¼ ±â¹ÝÀ¸·Î °è»êÇÏ°í, ÃßÁ¤µÈ ·Îº¿ÀÇ À§Ä¡¸¦ ±â¹ÝÀ¸·Î °ÝÀÚÁöµµ¿Í õÀå Ư¡Áöµµ¸¦ ÀÛ¼ºÇÑ´Ù. ·Îº¿ÀÇ À§Ä¡°¡ µ¶¸³ÀûÀ¸·Î °è»êµÇ¾úÀ¸¹Ç·Î Ư¡ÀÇ À§Ä¡´Â ·Îº¿°ú ´ÜÀÏ Æ¯Â¡ÀÇ °ü°è¸¸ °í·ÁÇÏ¿© °è»êÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ±×·¯¹Ç·Î ±âÁ¸ÀÇ Æ¯Â¡Áöµµ°¡ °¡Áö°í Àִ ȯ°æ¿¡ ´ëÇÑ Á¦¾àÀ» °¨¼Ò½ÃÄÑ ³ÐÀº ȯ°æ¿¡¼µµ ÁöµµÀÛ¼º ¹× ÀÚÀ²ÁÖÇàÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù.
µÎ ¹ø°·Î µ¿±âÈ Áöµµ¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ À§Ä¡ÃßÁ¤ ¹æ¹ýÀº ¼±ÅÃÀûÀ¸·Î ȯ°æÁ¤º¸¸¦ ÀÌ¿ëÇϹǷΠ¿ÜÀûÀΠȯ°æ¿äÀÎ(¹ã°ú ³·ÀÇ º¯È, Çü±¤µîÀÇ À¯¹«, µ¿Àû Àå¾Ö¹° µî)¿¡ ´ëÇÏ¿© °ÀÎÇÏ°Ô ÀÛ¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. õÀå Ư¡Áöµµ¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ À§Ä¡ÃßÁ¤ ¹æ¹ýÀº ¿µ»ó ³»¿¡¼ »ç¶÷°ú °°Àº À̵¿ ¹°Ã¼ÀÇ ¹æÇظ¦ ÃÖ¼ÒÈÇÒ ¼ö ÀÖ¾î¼ ¾ÈÁ¤ÀûÀÎ ÁÖÇàÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù. ¶ÇÇÑ °ÝÀÚÁöµµ¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ À§Ä¡ÃßÁ¤ ¹æ¹ýÀº ȯ°æÀ» Á¤È®ÇÏ°Ô ÆǺ°ÇÏ°í, ȯ°æ¿¡ ´ëÇÑ Á¤º¸¸¦ ºü¸£°Ô ȹµæÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. µû¶ó¼ ÇØ´ç À§Ä¡ÃßÁ¤ ¹æ¹ýÀº ´Ù¾çÇÑ µ¿ÀûÀΠȯ°æ¿¡¼ ¾ÈÁ¤ÀûÀÎ ÁÖÇàÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù.
¸¶Áö¸·À¸·Î À̵¿·Îº¿ ºÐ¾ß¿¡¼ÀÇ °¡Àå Å« ³Á¦ Áß Çϳª´Â Àü¿ªÁöµµ¿¡¼ Ãʱ⠷κ¿ÀÇ À§Ä¡¸¦ ã´Â Àü¿ª À§Ä¡ÀÎ½Ä ¹®Á¦ÀÌ´Ù. º» ³í¹®¿¡¼´Â ÀÛ¼ºµÈ Ư¡ Áöµµ¿Í õÀå ¿µ»ó¿¡¼ °üÃøÇÑ Æ¯Â¡À» ºñ±³ÇÏ¿© ·Îº¿ÀÇ À§Ä¡¸¦ ã´Â ¹æ¹ýÀ» Á¦¾ÈÇÑ´Ù. Ư¡ÀÇ À§Ä¡Á¤º¸¸¸À» ÀÌ¿ëÇÏ´Â ±âÁ¸ÀÇ ¹æ¹ý°ú´Â ´Þ¸®, Ư¡ °£ÀÇ Á¤ÇÕÁ¤º¸¿Í Ư¡ °£ÀÇ °Å¸®Á¤º¸¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ·Îº¿ À§Ä¡¿¡ ´ëÇÑ ºÒÇÊ¿äÇÑ Èĺ¸ÁöµéÀ» Å©°Ô °¨¼Ò½ÃÄ×´Ù. ¶ÇÇÑ, Ư¡µéÀÇ °Å¸®Á¤º¸¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© Çü»óƯ¡À» ¸¸µé°í À̸¦ Ç¥½ÄÀ¸·Î È°¿ëÇÏ¿© ½Ç¿ëÀûÀ¸·Î »ç¿ëÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù.
<ÀúÀÚ ÀÎÅͺä>
1. ¸ÞÄ«Æ®·Î´Ð½º Àü°øÀ» ¼±ÅÃÇÏ½Ã°Ô µÈ °è±â°¡ ±Ã±ÝÇÕ´Ï´Ù.
¿µÈ ¡´¾ÆÀÌ, ·Îº¿¡µ À» º¸¼Ì½À´Ï±î? ·Îº¿À» ÁÁ¾ÆÇÏ´Â »ç¶÷»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ´ëºÎºÐÀÇ »ç¶÷µéÀÌ ÁÁ¾ÆÇÏ´Â ¿µÈÁÒ. '¾ÆÀÌ, ·Îº¿'¿¡¼ ¹¦»çµÈ ¹Ì·¡ »çȸ´Â ·Îº¿ÀÌ ¿ì¸®ÀÇ »î¿¡ À¶ÈµÇ¾î ÇÔ²² »ì¾Æ°¡°í ÀÖ´Â ¸ð½ÀÀÔ´Ï´Ù. Àú´Â ÀÌ·¯ÇÑ ¹Ì·¡ »çȸ¸¦ ±¸ÃàÇÏ´Â µ¥ ÀÏÁ¶ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ·Îº¿ ¿¬±¸¿¡ °ü½ÉÀ» °¡Á³½À´Ï´Ù. ±×¸®°í ·Îº¿À» ½ÉÃþÀûÀ¸·Î ÀÌÇØÇϱâ À§Çؼ´Â ´ÜÀÏ Àü°øÀÌ ¾Æ´Ï¶ó ÀüÀÚ, ±â°è, ÄÄÇ»ÅÍ µî ´Ù¾çÇÑ ºÐ¾ß¸¦ µ¿½Ã¿¡ ÆľÇÇÏ´Â °ÍÀÌ ÇÊ¿äÇß½À´Ï´Ù. ±×·¡¼ ´Ù¼öÀÇ Àü°øÀÌ °áÇÕµÇ¾î ´Ù¾çÇÑ Àü¹® ºÐ¾ß¸¦ Á¢ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¸ÞÄ«Æ®·Î´Ð½º Àü°øÀ» ¼±ÅÃÇÏ¿´½À´Ï´Ù.
2. ³í¹® ÁÖÁ¦¸¦ ¼±Á¤ÇÏ½Ã°Ô µÈ ÀÌÀ¯¿Í ³í¹®À» ÅëÇØ µ¶Àڵ鿡°Ô ²À Àü´ÞÇÏ°íÀÚ Çß´ø ³»¿ë¿¡ ´ëÇÑ ¼³¸íÀ» ºÎŹµå¸³´Ï´Ù.
Àú´Â ¡®·Îº¿À» ½Ç»ýÈ°¿¡ Àû¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ±â¼úÀû Á¢±Ù¡¯¿¡ ´ëÇÏ¿© À̾߱âÇÏ°í ½Í¾ú½À´Ï´Ù. ±×·¡¼ ¡®ÀÚÀ²ÁÖÇà ·Îº¿¡¯¿¡ °ü½ÉÀ» °¡Áö°í ÀÌ¿Í °ü·ÃµÈ ÀÚÀ²ÁÖÇà ±â¼úÀ» ÁÖÁ¦·Î ¼±Á¤ÇÏ¿© ¿¬±¸¸¦ ÁøÇàÇÏ¿´½À´Ï´Ù. ÀÚÀ²ÁÖÇàÀº Å©°Ô ½Ç³»ÁÖÇà°ú ½Ç¿ÜÁÖÇàÀ¸·Î ³ª´¹´Ï´Ù. ÇöÀç ½Ç³»ÁÖÇà ±â¼ú·Î °³¹ßµÇ¾î »ó¿ëÈµÈ ·Îº¿À¸·Î´Â û¼Ò·Îº¿, AGV(Automated Guided Vehicle), ¾È³»·Îº¿ µîÀÌ ÀÖ°í, ½Ç¿ÜÁÖÇà ±â¼ú °³¹ßÀÇ ´ëÇ¥ÀûÀÎ »ç·Ê·Î´Â ÀÚÀ²ÁÖÇà ÀÚµ¿Â÷°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù. ±× Áß Àú´Â ½Ç³»ÁÖÇà ±â¼úÀÇ ¿¬±¸¿¡ ƯÈ÷ ÁýÁßÇÏ¿´½À´Ï´Ù. ½Ç³» ÁÖÇà ·Îº¿Àº »ç¶÷µé°ú ÇÔ²² »ýÈ°ÇÏ¸é¼ ±×µéÀÇ ¾÷¹«¸¦ ´ë½Å ¼öÇàÇØÁÖ´Â ¿ªÇÒÀ» À§ÇÏ¿© Á¸ÀçÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ¿¡ ½Ç³»¿¡¼ÀÇ ÀÚÀ²ÁÖÇà ±â¼úÀº ÇÑÁ¤µÈ °ø°£¿¡¼ »ç¶÷µé°ú À§È°¨ ¾øÀÌ °øÁ¸ÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸é¼µµ Çù¾÷ÀÌ °¡´ÉÇÑ ÇüÅ¿©¾ß ÇѴٴ Ư¼ö¼ºÀ» ÇÔ²² °í·ÁÇØ¾ß Ç߱⿡ Á» ´õ Èï¹Ì¸¦ ´À³¥ ¼ö ÀÖ¾ú½À´Ï´Ù. Àΰ£°ú ·Îº¿ÀÌ ÇÔ²² Áö³»´Â ȯ°æ¿¡¼ ·Îº¿ÀÌ ¾ÈÁ¤ÀûÀ¸·Î ÀÚÀ²ÁÖÇà Çϱâ À§ÇÑ ½Ç»ýÈ° ±â¼úÀÌ ±Ã±ÝÇϽôٸé ÇØ´ç ³í¹®ÀÌ µµ¿òÀÌ µÉ °Í °°½À´Ï´Ù.
3. ³í¹®À» ¾²´Â °úÁ¤¿¡¼ ¾î·Á¿òÀÌ ÀÖ¾ú´Ù¸é ¾î¶² °ÍµéÀΰ¡¿ä?
°øÇÐ ³í¹®Àº »õ·Î¿î ±â¼úÀ» °³¹ßÇÏ°í ÀÔÁõÇÏ´Â °úÁ¤ÀÔ´Ï´Ù. °ú¿¬ ³»°¡ Á¦¾ÈÇÏ´Â ¹æ¹ýÀÌ ¿ÇÀºÁö, ÀÌ·ÐÀûÀ¸·Î Á¤È®ÇÏ°Ô ¸Â´ÂÁö, À߸øµÈ ÀÌ·ÐÀε¥ ¿ì¿¬È÷ µé¾î¸ÂÀº °ÍÀº ¾Æ´ÑÁö µî ²÷ÀÓ¾ø´Â °ËÅä°¡ ÇÊ¿äÇß½À´Ï´Ù. »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó »ý°¢Áö ¸øÇÑ ¹®Á¦°¡ ¹ß°ßµÇ°Å³ª »õ·Î¿î °³¹ßÀ» À§ÇÑ ¾ÆÀ̵ð¾î ȸÀÇ·Î ¸çÄ¥ ¹ãÀ» ²¿¹Ú »÷ Àûµµ ¸¹½À´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ °íÃæÀ» ±Øº¹Çϱâ À§ÇØ ´Ù¸¥ À̵éÀÇ ¸¹Àº ³í¹®, ÁÖÀå, Á¶¾ð, ¼ÀûµéÀ» ã¾Æº¸¸ç Âü°íÇÏ¿´°í, ÀÌ·¯ÇÑ ¿ÜÀûÀÎ ¿äÀεéÀÌ ¸¹Àº µµ¿òÀÌ µÇ¾ú½À´Ï´Ù.
4. ³í¹®¾²±â¸¦ ¾ÕµÐ ÈĹèµé¿¡°Ô Á¶¾ð ÇѸ¶µð¸¦ ºÎŹµå¸³´Ï´Ù.
¾Õ¼ °øÇÐÀû ³í¹®Àº »õ·Î¿î ±â¼úÀÇ °³¹ßÀ̶ó°í ¾ð±ÞÇÏ¿´µíÀÌ, À̸¦ À§Çؼ´Â ´Ù¾çÇÑ °ÍÀ» Á¢ÇÏ´Â °ÍÀÌ ÁÁ´Ù°í »ý°¢ÇÕ´Ï´Ù. ƯÈ÷ °ø´ë¿¡¼ ¿¬±¸Çϸ鼴 ¼ö¸¹Àº °úÁ¦¿¡ Ä¡ÀÌ´Ù º¸´Ï ÇØ´ç ³í¹®µé°ú À̷и¸ ±íÀÌ °øºÎÇÏ°Ô µÇ¾î ÇÑÁ¤µÈ ¹üÀ§¿¡ °¤Èù ¿¬±¸¸¸À» ÇÏ°Ô µÉ ¿ì·Á°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù. °ü·Ã ¼Àû ¿Ü¿¡µµ Àι®, »çȸ, °æÁ¦, ¼öÇÐ µî ´Ù¾çÇÑ ¹æ¸éÀÇ ³í¹®°ú ¼ÀûÀ» µÎ·ç Àд °ÍÀÌ ÃßÈÄ »õ·Î¿î ¾ÆÀ̵ð¾î âÃâÀ̳ª ÁÁÀº ³í¹® ÀÛ¼º¿¡ µµ¿òÀÌ µÉ °Í °°½À´Ï´Ù. ¶ÇÇÑ ³í¹®À» ¾²±â¿¡ ¾Õ¼ ÃæºÐÇÑ ÈÞ½ÄÀ» ÃëÇÏ´Â °ÍÀ» ±ÇÀ¯ÇÕ´Ï´Ù. ¡®±ÞÇÒ¼ö·Ï µ¹¾Æ°¡¶ó¡¯¶ó´Â ¸»ÀÌ ÀÖ½À´Ï´Ù. °úÁßÇÑ ºÎ´ã°¨¿¡ ÁöÃÆÀ» ¶§, ÀÚ½ÅÀ» À§ÇÑ ½Ã°£À» °¡Áö´Â °ÍÀÌ °úÁ¦³ª ³í¹® ÀÛ¾÷¿¡ ´Ù½Ã µ¹ÀÔÇßÀ» ¶§ º¸´Ù ³ôÀº ÃßÁø·ÂÀ» ¹ßÈÖÇÒ °ÍÀÔ´Ï´Ù.
¡á ÀÎÅͺä : ¹ÝÀ翵 ±âÀÚ qkswodud1044@korea.ac.kr
Ãâó : °í·Á´ëÇб³ °íÆĽº 2024-05-24 01:59:11: