본 기술은 인공 포텐셜 필드 기법의 로컬 미니멈 문제와 채터링 현상을 극복하기 위해, 장애물과 로봇 간의 거리 및 상대 각도에 기반한 가변적 스위칭 신호를 생성하고, 이를 척력 및 인력 벡터와 결합하여 모바일 로봇의 통합 속도 벡터를 실시간 제어하는 시스템입니다.
기존 포텐셜 필드 기반 장애물 회피 시 로컬 미니멈에 빠지거나, 장애물 근접 시 제어 입력의 진동(채터링/오실레이션)이 발생하여 회피 효율이 저하되고 시간이 지연되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 장애물의 형상에 따라 제1(원형), 제2(보완용), 제3(비원형) 스위칭 신호를 산출하고, 이를 벡터 연산부에서 도출된 척력 벡터 및 인력 벡터와 융합하여 로봇의 통합 속도 벡터를 산출함으로써 경로를 실시간 최적화하는 제어 시스템 및 방법입니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 로컬 최소, 발진, 및 채터링과 같은 문제를 해결함으로써 이동 로봇에서 장애물 회피의 효율성 및 신뢰성을 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 신재생에너지 지능형로봇 융합기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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