제한된 적응형 해상도를 가진 격자맵 기반의 경로 계획 연구 (A Path Planning Study Based on Limited Adaptive Resolution Grid Map)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 24권 / 2호 / 293 ~ 304페이지
· 저자명 : 김선휘, 이강빈, 김태현, 강창근, 전정환

초록

이 논문에서는 일정한 해상도를 가진 격자맵과 적응형 해상도를 가진 격자맵이 가지는 단점을 보완하기 위해두 격자맵을 결합한 제한된 적응형 해상도를 가진 격자맵을 제안한다. 제안된 방식은 쿼드 트리를 이용하여 일정한 저해상도를 가진 격자맵의 각 격자를 가르는 방식으로 적응형 해상도를 추가하며 그 후, 감김수, 이차원 가우시안 함수를이용하여, 환경을 반영한 비용을 각 격자에 할당한다. 경로 계획은 주어진 환경 하에서의 최소 비용 경로를 생성하는문제이다. 특히, 경로 계획 알고리즘은 환경 모델링의 영향을 크게 받기 때문에 생성되는 경로의 질과 안정성을 잘 고려하기 위해서는 환경을 적절히 모델링할 필요가 있다. 제안된 방식을 통해 제한된 적응형 해상도를 가진 격자맵으로 환경을 모델링할 경우 일정한 고해상도를 가진 격자맵보다 적은 메모리로 환경을 효율적으로 표현할 수 있으며 적응형 해상도를 가지는 격자맵에 비해 위험지역 근처에서 좀 더 세밀한 환경을 모델링 할 수 있다. 또한, 제안된 환경 모델링 하에서 A* 알고리즘으로 경로를 생성할 경우 좀 더 높은 질과 안정성을 기대할 수 있다.

영어초록

This paper proposes a limited adaptive resolution grid map, which combines the regular grid map with the adaptive grid map to supplement the disadvantages of two kinds of grid map. The proposed method adds the adaptive resolution on the regular grid map by dividing each grid on a low-resolution regular grid map based on the quadtree, then assigns a cost based on the given environment for each grid, using the winding number and 2D Gaussian function. Path planning is the problem of generating a minimum-cost path in a given environment. In particular, modeling the environment appropriately is important for considering the quality and stability of the generated path because path planning algorithms are highly influenced by environmental modeling. According to the proposed method, when modeling an environment with a limited adaptive resolution grid map, the environment can be represented efficiently with less memory than a grid map with a fixed high resolution, and finer environments can be modeled near dangerous areas than an adaptive grid map.
Furthermore, higher quality and stability can be expected when generating paths with the A* algorithm under the proposed environmental modeling.

참고자료

· 없음