모바일 플랫폼 기반 협동로봇의사용자 추종을 위한 초음파 센서 활용 기법
The Technique of Human tracking using ultrasonic sensor for Human Tracking of Cooperation robot based Mobile Platform
0
조회
0
다운로드
5
인용
0
참고문헌
키워드
초록
현재 지능화 된 협동로봇의 사용자 추종 방법은 비젼 시스템 기반 및 라이다를 이용한 사례가 일반적이고 성능도 우수하다. 그러나 2020년 전세계로 확산된 코로나19 사태에 폐쇄된 공간에서 의료진과 협동을 위한 로봇의 활약은 미흡한 실정이였다. 그 이유는의료진들은 바이러스 감염 방지를 위하여 모두 방호복을 입고 있어 기존 연구된 기술로는 적용이 쉽지 않기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 초음파 센서를 송신부와 수신부로 분리하여 이를 바탕으로 사용자의 위치를 추정하고능동적으로 모바일 플랫폼이 사람을 따라다니며 협동 할 수 있는 기법을 제안하였다. 그러나 초음파센서는 경면반사 및 수, 발신 간통신 단락으로 인한 불규칙 오차가 발생하고, 오차를 줄이기 위해 메디안 필터 일부 개선하여 적용하였으며 협소한 공간에서 원활한작업 수행을 위해 곡률궤적을 적용해 주행기술을 향상시켰다. 실험 결과 메디안 필터 전, 후 거리, 각도의 오차는 약 70% 감소하였으며 ‘S’, ‘8’자 코스 주행을 통해 주행 안정성을 확인하였다.
Abstract
Currently, the method of user-follwoing in intelligent cooperative robots usually based in vision system and using Lidar iscommon and have excellent performance. But in the closed space of Corona 19, which spread worldwide in 2020, robots forcooperation with medical staff were insignificant. This is because Medical staff are all wearing protective clothing to preventvirus infection, which is not easy to apply with existing research techniques. Therefore, in order to solve these problems inthis paper, the ultrasonic sensor is separated from the transmitting and receiving parts, and based on this, this paper proposethat estimating the user’s position and can actively follow and cooperate with people. However, the ultrasonic sensors werepartially applied by improving the Median filter in order to reduce the error caused by the short circuit in communicationbetween hard reflection and the number of light reflections, and the operation technology was improved by applying thecurvature trajectory for smooth operation in a small area. Median filter reduced the error of degree and distance by 70%,vehicle running stability was verified through the training course such as ‘S’ and ‘8’ in the result.
참고문헌 (27)
- Chang. In. Seok, "COVID-19 Pandemic Economy Crisis and Response", Urban Infromation Service, (547), pp.18~20 (2020)
- 임태훈, "협동로봇 디자인의 융복합적 특성 연구 - 조형요소를 중심으로 -", 한국과학예술융합학회, 38(2), pp.257~266 (2020), 한국전시산업융합연구원[DOI]
- The trends of Cooperative Robot, "Se. Woong. Jun", The Korean Institute of Electrical Engineers, 22~26 (2019)
- "World Robotics 2018, International Federation Robotics(IFR)", ~ (2018)
- Jae. Yeon. Lee, "Development of Logistics Delivery Robot for Metropolitan Hospital Environment", Society for Computational Design and Engineering, pp.177~186 (2015)[DOI]
- Soon. Chul. Gwon, "Current Status and Performance of the National Rehabilitation Center Medical Rehabilitation Robot Supply Project", Korea Robotics Society, (17), pp.22~27 (2020)
- S. Mazuelas, "Robust indoor positioning provided by real-time RSSI values in unmodified WLAN networks", IEEE J. Sel. Topics Signal Process, 3(5), pp.821~831 (2009)[DOI]
- Eun. Tai Kim, "Vision Based Localization Methods for Indoor Robots", Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineers, 26(4), pp.12~21 (2008)[DOI]
- 조백두, "초음파와 RF를 이용한 실내 측위 시스템", 한국통신학회논문지, 42(2), pp.413~423 (2017), 한국통신학회[DOI]
- C. Lee, "Indoor positioning system based onincident angles of infrared emitters", IECON30th Annu. Conf. IEEE, 3, pp.2218~2222 (2004)
- 김형래, "카메라-레이저스캐너 상호보완 추적기를 이용한 이동 로봇의 사람 추종", 제어.로봇.시스템학회 논문지, 20(1), pp.78~86 (2014), 제어·로봇·시스템학회[DOI]
- A. Yilmaz, "Object tracking: a survey", ACM Computing Surveys, 38(4) (2006)
- 김기두, "초음파 센서를 이용한 자동문의 물체인식 성능개선", 전자공학회논문지, 54(3), pp.97~107 (2017), 대한전자공학회
- 최훈, "초음파 센서를 이용한 차량 전ㆍ후방 감시 시스템", 한국정보통신학회논문지, 16(6), pp.1125~1132 (2012), 한국정보통신학회[DOI]
- Ashish. Pandharipande, "User localization using ultrasonic presence sensing systems", Systems, Man and Cybernetics, IEEE International Conference on (2012)
- 심준혁, "이동로봇의 객체추종 경로제어를 위한 와이어 구동식 위치센서", 제어.로봇.시스템학회 논문지, 24(10), pp.947~953 (2018), 제어·로봇·시스템학회[DOI]
- 한종호, "곡률궤적을 이용한 실시간 이동하는 음원을 추종하는 모바일 로봇", 제어.로봇.시스템학회 논문지, 20(1), pp.48~57 (2014), 제어·로봇·시스템학회[DOI]
- Hyun. Kin. Lee, "Changes in Ward Environment after MERS", Review of Architecture and Building Science (2016)
- Jae. June. Yoo, "Trends in Technical Development and Standardization of Indoor Location Based Services", Electronics and Telecommunications Trends, 29(5), pp.51~61 (2014)
- Sang. Woo. Lee, "Technology Trends and Prospects for Interior Positioning", Korea Institute Of Communication Sciences, 32(5), pp.81~85 (2015)
- 정태윤, "UWB 시스템에서 실내 측위를 위한 순환 신경망 기반 거리 추정", 한국정보통신학회논문지, 24(4), pp.494~500 (2020), 한국정보통신학회[DOI]
- 이병수, "삼변․삼각 측량 협업을 이용한 홈 웰니스 로봇의 자기위치인식에 관한 연구", 전기전자학회논문지, 18(1), pp.57~63 (2014), 한국전기전자학회[DOI]
- 하윤수, "초음파센서의 지향성 및 경면반사현상을 고려한 환경인식", 한국마린엔지니어링학회지, 30(8), pp.919~926 (2006), 한국마린엔지니어링학회
- R. Oten, "Adaptive Alpha-Trimmed Mean Filters under Deviations From Assumed Noise Model", Journal of IEEE Transactions on Image Processing, 13(5), pp.844~855 (2004)[DOI]
- Xu Long, "AWGN 제거를 위한 개선된 가중치 필터", 한국정보통신학회논문지, 17(5), pp.1227~1232 (2013), 한국정보통신학회[DOI]
- M. juneja, "Design and Development of an Improved Adaptive Median Filtering Method for Impulse Noise detection", IEEE International journal of Computer and Electrical Engineering, 1, pp.627~630 (2009)[DOI]
- Jiahui Wang, "A New Selt-Adaptive Weighted Filter for Removing Noise in Infrared images", IEEE Information Engineering and Computer Science, ICIECS International Conference (2009)