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비전과 퍼지 규칙을 이용한 이동로봇의 경로계획과 장애물회피
배봉규(Bong-kyu Bae),채양범(Yang-Bum Chae),이원창(Won-chang Lee),강근택(Geun-tack Kang) 한국지능시스템학회 2001 한국지능시스템학회논문지 Vol.11 No.6
본 논문에서는 미지의 환경에서 동작하는 비전 시스템을 갖는 이동로봇의 경로계획과 장애물 회피를 위한 새로운 알고리즘을 제안하고자 한다. 목표점에 도달하기 위한 경로계획과 장애물 회피를 위해 거리 변화율 기법을 적용하였으며, 소벨 연산자를 이용하여 장애물의 윤곽을 추출하였다. 이동로봇의 자율성을 향상시키기 위해 경로설정과 장애물 회피에 퍼지 규칙을 사용하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기존의 벡터장 기법을 이용한 것보다 우수하다는 것을 알 수 있었다. 또한 실효성을 실제로 알아보기 위해 소형 이동로봇을 제작하였으며, 제안된 알고리즘을 탑재하여 실험한 결과 복잡한 주변 환경 하에서도 좋은 성능을 발휘함을 확인할 수 있었다. This paper presents a new algorithm of path planning and obstacle avoidance for autonomous mobile robots with vision system that is working in unknown environments. Distance variation technique is used in path planning to approach the target and avoid obstacles in work space as well. In this approach, the Sobel operator is employed to detect edges of obstacles and the distances between the mobile robot and the obstacles are measured. Fuzzy rules are used for trajectory planning and obstacle avoidance to improve the autonomy of mobile robots. It is shown by computer simulation that the proposed algorithm is superior to the vector field approach which sometimes traps the mobile robot into some local obstacles. An autonomous mobile robot with single vision is developed for experiments. We also show that the developed mobile robot with the proposed algorithm is navigating very well in complex unknown environments.
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