자율 주행 로봇의 실시간 위치 추정에 관한 연구 (A Study on Self-localization for Autonomous Mobile Robot)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 11권 / 12호 / 29 ~ 34페이지
· 저자명 : 이재환, 최진규

초록

본 논문에서는 실시간으로 자율주행 로봇의 위치를 추정하기 위해 자세보정 제어 보드와 로봇의 동작을 위한 제어 보드를 4-layer로 PCB를 제작하였다. 가속도 센서는 중력가속도와 그 외의 가속도를 포함하고 있고, 로봇의 자세에 따른 중력가속도를 보상해주기 위해 자이로 센서를 이용하였다. 두 센서를 융합하기 위해 칼만 필터 알고리즘을 구현하였다. 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 자세에 따른 각 축에 해당하는 Pitch, Roll, Yaw각을 측정하였고, 이 각축에 발생하는 중력가속도 값을 로봇이 이동 시 발생한 가속도 값에서 제거를 하여 위치를 추정하였다. 실제거리 80m를 제안한 방식으로 추정한 결과 가속도 센서만을 이용하여 추정한 결과보다 27%의 오차가 감소하는 것을 확인함으로써 제안한 방식이 더 향상됨을 알 수 있었다. 제안한 시스템과 GUI를 통해 실시간으로 로봇의 위치를 추정할 수 있었고, 주변 환경에 대해 2차원적으로 매핑을 함으로써 정상 작동하는 것을 보였다.

영어초록

In this paper, we design control board as 4-layer PCB which would correct autonomous mobile robots postures and calculate robot's location in real time. The acceleration sensor detects gravity acceleration and the other acceleration. Gyro sensor use to compensate gravity acceleration according to robot's postures. The Kalman filter algorithm uses for embodying both sensors. By using Kalman filter algorithm, the angle of Pitch, Roll and Yaw is estimated, which are relates to the angles according to different postures. For calculating the estimated location, the value of gravity acceleration is subtracted from the value of acceleration occurred during its movement. The result shows that proposed method decline error by 27% than using one acceleration. Using proposed system and GUI, it estimates more correct locations and operations.

참고자료

· 없음