동적 환경에서의 실시간 경로 설정 방법

Abstract

이동로봇의 경로 설정과 장애물 회피에 관한 문제는 이동로봇을 제어하기 위한 기본적인 문제로서 지금까지 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 다양한 센서들로부터 얻어지는 정보는 로봇이 진행하기 위한 경로에 대한 결정과 장애물에 대한 정보를 제공해준다. 대부분의 연구들은 제한 조건이 존재하는 경우에서 그 상황에 알맞은 방법들이 대부분이며, 다른 상황을 해결하기에는 어려움이 있다. 또한, 최적화된 경로에 대한 좋은 결과를 만들기 위해서는 복잡한 계산 과정을 통해서 시간 지연이 발생하게 된다. 이와 같은 처리 방법은 움직이는 장애물의 회피와 같이 빠른 처리를 필요로 하는 상황에서 단점으로 작용한다. 본 논문에서는 장애물과 이동 가능한 경로들의 영역을 작은 영역들이 분포하는 공간으로 변형하고 이와 같이 구성된 공간에서 밀도와 연결 상태를 통해 이동 로봇이 진행 할 수 있는 최단 경로를 결정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서 작은 영역들은 자신의 번호를 가지게 되며, 주변 영역들의 개수를 통해 이동 경로를 결정하게 된다.

Many researches on path planning and obstacle avoidance for the fundamentals of mobile robot have been done recently. Informations from various sensors can be used to find obstacles and plan feasible path. In spite of many solutions of finding optimal path, each can be applied in only a constrained condition. This means that it is difficult to find universally good algorithm. An optimal path with a complicated computation generates a time delay which cannot avoid moving obstacles. In this paper, we propose an algorithm of path planning and obstacle avoidance for mobile robot. We call the proposed method Random Access Sequence(RAS) method. In the proposed method, a small region is set first and numbers are assigned to its neighbors, then the path is selected using these numbers and cumulative numbers. It has an advantage of fast planning time and completeness of path if one exists.. This means that new path selection may be possible within short time and that helps a robot to avoid obstacle in dynamic environments. Using the information of the start and destination position, the RAS can be performed for collision-free navigation by reforming feasible paths repeatedly in dynamic environments.