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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 국태용
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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초록· 키워드
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이동 로봇이 자율 주행을 하며 임무를 수행하기 위해서는 로봇의 위치를 실시간으로 추정할 수 있는 기술이 선행되어야 한다. 건물 내부의 철근 콘크리트, H빔, 전력 시스템은 지구자기장을 왜곡시키고 이러한 특성은 지역적인 특징점으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 로봇의 위치 추정을 위해 지구의 고유한 자원이며 추가적인 인프라 구축이 필요없는 지구자기장 맵 기반 위치 추정 알고리즘을 제안한다.
실험을 위해 지구자기장이 가진 3차원 요소와 위치 정보로 지구자기장맵을 작성하고 3개의 스웨디시 바퀴를 가진 전방향 이동 로봇을 제작하였다. 로봇의 오도메트리 정보와 지구자기장 센서 정보를 융합하기 위해 확장 칼만 필터를 사용한다.
제안한 알고리즘의 가능성을 확인하기 위해 시뮬레이션을 진행하고 실제 환경에서 Ground Truth 데이터를 기반으로 경로 추종 비교 실험을 통해 제안한 알고리즘의 성능을 검증한다.
실험을 위해 지구자기장이 가진 3차원 요소와 위치 정보로 지구자기장맵을 작성하고 3개의 스웨디시 바퀴를 가진 전방향 이동 로봇을 제작하였다. 로봇의 오도메트리 정보와 지구자기장 센서 정보를 융합하기 위해 확장 칼만 필터를 사용한다.
제안한 알고리즘의 가능성을 확인하기 위해 시뮬레이션을 진행하고 실제 환경에서 Ground Truth 데이터를 기반으로 경로 추종 비교 실험을 통해 제안한 알고리즘의 성능을 검증한다.
목차
- 제1장 서론 ......................................................................................................... 11. 연구 배경 ........................................................................................................ 12. 지구자기장 ...................................................................................................... 33. 연구 동향 ........................................................................................................ 54. 연구 내용 및 구성 .......................................................................................... 6제2장 이동 로봇의 위치 추정 ......................................................................... 71. 확률 기반 센서 융합 방법 .............................................................................. 72. 확장 칼만 필터 (Extended Kalman Filter) ................................................... 93. 확장 칼만 필터를 이용한 위치 추정 ............................................................. 131) 시스템 모델 ............................................................................................... 132) 센서 관측 모델 ......................................................................................... 194. 이동 로봇의 방향 결정 ................................................................................. 245. 결과 요약 ...................................................................................................... 27제3장 로봇 시스템 .......................................................................................... 281. 전방향 이동로봇 ............................................................................................ 282. 하드웨어 구성 ............................................................................................... 303. 결과 요약 ...................................................................................................... 34제4장 Simulation and Experiment Results ................................................ 351. Simulation ...................................................................................................... 352. Experiment .................................................................................................... 391) 실험 환경 정보 ......................................................................................... 392) Ground Truth 실험 ................................................................................... 423) 경로 추종 실험 ......................................................................................... 44제5장 결론 ..................................................................................................... 47참고 문헌 ..................................................................................................... 48ABSTRACT ..................................................................................................... 52