2륜 이동 로봇의 속도 제어 불확실성을 이용한 충돌 회피 경로 생성 방법 및 이를 이용한 2륜 이동 로봇

휠 속도 제어 불확실성 모델링 기반의 2륜 이동 로봇 충돌 회피 경로 생성 기술

본 기술은 2륜 이동 로봇의 좌측 및 우측 휠의 기준 속도와 실제 후보 속도 간의 차이를 기반으로 속도 제어 불확실성을 모델링하고, 이를 통해 충돌 회피를 위한 여유 공간을 동적으로 확장하여 주행 경로를 생성하는 충돌 회피 경로 생성 방법입니다.

이동 로봇의 주행 중 센서와 운동 제어 성능의 한계로 발생하는 속도 제어 오차를 적절히 모델링하지 못하면 충돌 위험이 존재하거나, 회피를 위한 여유 공간이 지나치게 크게 설정되어 주행 효율성이 저하되는 문제점이 있었습니다.

본 기술은 좌우 휠의 속도 제어 오차를 표준편차와 카이 제곱 분포를 이용해 정량적으로 모델링하고 이를 기존 여유 공간에 적용하여 확장된 여유 공간을 생성한 후 경로 계획 알고리즘의 비용 함수에 반영하는 방식을 제안합니다. 실내 서비스 로봇과 배송 로봇에 적용될 수 있어 안전성과 주행 효율성 사이의 균형을 최적으로 확보합니다.

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Key Features:

• 2륜 이동 로봇의 속도 제어 불확실성 모델이 로봇에 등록되는 단계
• 충돌 회피를 위해 기 등록된 여유 공간이 불확실성 모델에 기초하여 확장되는 단계
• 확장된 새로운 여유 공간에 기반하여 로봇의 주행 경로가 생성되는 단계
• 좌측 및 우측 휠의 기준 속도와 후보 속도 간 차이를 기반으로 구성되는 불확실성 모델

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본 발명은 한국연구재단의 혼잡한 생활도로환경에서 안전하게 동작하는 무인자동차의 지능성장형 자율주행시스템, 농림축산식품부의 [2-1세부] 온실환경 이송작업을 위한 자율주행플랫폼 지원을 통해 개발되었습니다.