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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 문승빈
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 세종대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수22
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2014
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기술의 융합을 중요시하는 사회 전반에서 로봇 산업은 혁신적이며 고부가가치의 미래 선도 산업이다. 로봇 분야가 발전하면서 미국, 일본, EU 등 전 세계적으로 다양한 연구가 혁신적으로 이루어지고 있다. 오늘날 스마트 기기의 개발과 더불어 ICT(정보 통신 기술), BT(바이오 기술), NT(나노 기술) 등과 같이 다양한 분야에서 급속한 발전이 이루어지고 있으며, 로봇 분야는 이와 같은 기술에 융합되어 최첨단 기술로 발전하고 있다.
로봇과 인간이 상호작용을 하고 청소로봇과 같이 인간 생활 안에서 자연스럽게 자리 잡으면서 편리함과 더불어 안전성 및 성능이 중요해지고 있다. 따라서 로봇의 안전 및 효율성을 입증하기 위해 성능을 평가할 필요가 있으며 이를 위한 성능평가 방법이 제시되고 이 절차를 규격화하여 다양한 국내외 표준안으로도 개발되고 있다. 표준에서 제안하는 방법으로 실제 성능평가가 진행되며, 기업에서는 초기 제작단계부터 표준안을 토대로 우수한 로봇을 생산하여 글로벌 경쟁력을 갖추게 된다.
이동로봇의 경우 주행 시 사람과 부딪혀서 상해를 입는 일이 발생하여서는 안 되며, 사람이나 벽, 물건 등을 정확하게 인식하여 장애물을 만난 경우 충돌 없이 회피하여 지나가야 한다. 이처럼 이동로봇이 주행 중 신속하고 정확하게 장애물을 인식하고 회피하는 기술은 매우 중요하며, 본 논문에서는 현재 사람과 공존하는 공간이 많은 실내 공간에서 이동로봇이 동적 및 정적 장애물을 인식하고 회피하는 성능평가 방법을 제안한다. 또한, 로봇의 주요 이동 공간이며, 실제 시험장 구축이 어려운 문이나 계단과 같은 10가지 환경 장애물에 대하여 동적 장애물의 유무, 문의 열고 닫힘과 같은 정적인 형태의 변화, 돌발 상황 여부, 장애물로 접근하는 각의 차이 등 다양한 상황을 고려하여 영상 데이터베이스를 구축하였고, 실제 성능평가 시험을 통해 데이터베이스 및 평가방법에 대한 신뢰성을 검증하였다. 장애물 회피 성능평가의 경우 실제 성능평가 시험 환경을 구축하였으며, 평가 가능여부를 확인하였다.
본 논문에서 제시하는 방법은 장애물 인식 및 회피 성능평가 각각 로봇 분야 지능형로봇표준포럼의 KOROS 단체 표준으로 개발되었고, 추후 본 평가 방법 및 영상 데이터베이스를 활용하여 실제 출시 제품 및 알고리즘의 성능평가가 이루어질 것이며 궁극적으로 이동로봇 성능의 향상을 기대한다.
로봇과 인간이 상호작용을 하고 청소로봇과 같이 인간 생활 안에서 자연스럽게 자리 잡으면서 편리함과 더불어 안전성 및 성능이 중요해지고 있다. 따라서 로봇의 안전 및 효율성을 입증하기 위해 성능을 평가할 필요가 있으며 이를 위한 성능평가 방법이 제시되고 이 절차를 규격화하여 다양한 국내외 표준안으로도 개발되고 있다. 표준에서 제안하는 방법으로 실제 성능평가가 진행되며, 기업에서는 초기 제작단계부터 표준안을 토대로 우수한 로봇을 생산하여 글로벌 경쟁력을 갖추게 된다.
이동로봇의 경우 주행 시 사람과 부딪혀서 상해를 입는 일이 발생하여서는 안 되며, 사람이나 벽, 물건 등을 정확하게 인식하여 장애물을 만난 경우 충돌 없이 회피하여 지나가야 한다. 이처럼 이동로봇이 주행 중 신속하고 정확하게 장애물을 인식하고 회피하는 기술은 매우 중요하며, 본 논문에서는 현재 사람과 공존하는 공간이 많은 실내 공간에서 이동로봇이 동적 및 정적 장애물을 인식하고 회피하는 성능평가 방법을 제안한다. 또한, 로봇의 주요 이동 공간이며, 실제 시험장 구축이 어려운 문이나 계단과 같은 10가지 환경 장애물에 대하여 동적 장애물의 유무, 문의 열고 닫힘과 같은 정적인 형태의 변화, 돌발 상황 여부, 장애물로 접근하는 각의 차이 등 다양한 상황을 고려하여 영상 데이터베이스를 구축하였고, 실제 성능평가 시험을 통해 데이터베이스 및 평가방법에 대한 신뢰성을 검증하였다. 장애물 회피 성능평가의 경우 실제 성능평가 시험 환경을 구축하였으며, 평가 가능여부를 확인하였다.
본 논문에서 제시하는 방법은 장애물 인식 및 회피 성능평가 각각 로봇 분야 지능형로봇표준포럼의 KOROS 단체 표준으로 개발되었고, 추후 본 평가 방법 및 영상 데이터베이스를 활용하여 실제 출시 제품 및 알고리즘의 성능평가가 이루어질 것이며 궁극적으로 이동로봇 성능의 향상을 기대한다.
목차
1. 서 론 12. 배경 연구 52.1 장애물 인식 알고리즘 52.2 영상 데이터베이스 72.3 로봇분야 성능평가 표준화 92.4 모바일 플랫폼 및 센서 103. 실내 이동로봇의 장애물 인식 성능평가 163.1 장애물 인식을 위한 영상 데이터베이스 구축 163.2 장애물 인식 성능평가 척도 223.3 장애물 인식 성능평가 시험 및 결과 274. 실내 이동로봇의 장애물 회피 성능평가 324.1 장애물 회피 성능평가 조건 324.2 정적 장애물 회피 성능평가 척도 354.3 동적 장애물 회피 성능평가 척도 404.4 장애물 회피 성능평가 시험 및 결과 465. 결론 및 향후 연구방향 52참고 문헌 53ABSTRACT 58
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