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International Journal of Control, Automation and Systems v.2 no.4, 2004년, pp.485 - 493   피인용횟수: 7

Mobile Robot Localization Using Optical Flow Sensors

Lee, Soo-Yong    (Department of Mechanical and System Design Engineering, Hongik University   ); Song, Jae-Bok    (Department of Mechanical Engineering, Korea University  );
  • 초록

    Open-loop position estimation methods are commonly used in mobile robot applications. Their strength lies in the speed and simplicity with which an estimated position is determined. However, these methods can lead to inaccurate or unreliable estimates. Two position estimation methods are developed in this paper, one using a single optical flow sensor and a second using two optical sensors. The first method can accurately estimate position under ideal conditions and also when wheel slip perpendicular to the axis of the wheel occurs. The second method can accurately estimate position even when wheel slip parallel to the axis of the wheel occurs. Location of the sensors is investigated in order to minimize errors caused by inaccurate sensor readings. Finally, a method is implemented and tested using a potential field based navigation scheme. Estimates of position were found to be as accurate as dead-reckoning in ideal conditions and much more accurate in cases where wheel slip occurs.


  • 주제어

    Mobile robot localization .   mobile robot navigation .   optical flow .   redundant sensing.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Measurement and correction of systematic odometry errors in mobile robots , J. Borenstein;L. Feng , IEEE Trans. on Robotics and Automation / v.12,pp.869-880,
    2. Improvement of odometry for omnidirectional vehicle using optical flow information , K. Nagatani;S. Tachibana;M. Sofne;Y. Tanaka , Proc. of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems / v.1,pp.468-473,
    3. B. W. Parkinson;J. J. Spilker , Global Positioning System: Theory And Application / v.1,pp.,
    4. A method for dead reckoning parameter correction in pedestrian navigation system , V. Garaj;F. Cecelja;W. Balachandran , Proc. of the 18th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference / v.3,pp.1554-1558,
    5. Intertial navigation systems for mobile robots , B. Barshan;H. F. Durant-Whyte , IEEE Trans. on Robotics and Automation / v.11,pp.328-342,
    6. W. L. Brogan , Modern Control Theory / v.,pp.,
    7. A new local path planner for nonholonomic mobile robot navigation in cluttered environments , G. Ramirez;S. Zeghoul , IEEE International Conference on Robotics and Automation / v.1,pp.2058-2063,
    8. B. Horn , Robot Vision / v.,pp.,
    9. A stereo vision-based aid for the visually impaired , N. Molton;S. Se;J. M. Brady;D. Lee;P. Probert , Image and Vision Computing / v.16,pp.251-263,
    10. L. G. Shapiro;G. C. Stockman , Computer Vision / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (7)

    1. 2005. "" International Journal of Control, Automation and Systems, 3(1): 1~14     
    2. 2008. "" International Journal of Control, Automation and Systems, 6(5): 713~721     
    3. 2009. "" International Journal of Control, Automation and Systems, 7(5): 788~798     
    4. Kim, Sungbok ; Kim, Hyunbin 2013. "Optimal Optical Mouse Array for High Performance Mobile Robot Velocity Estimation" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, 19(6): 555~562     
    5. 2014. "" International Journal of Control, Automation and Systems, 12(4): 861~869     
    6. Kim, Sungbok 2016. "Analysis and Implementation of Traveling Surface Characteristics Test Equipment Using Optical Mice" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, 22(7): 543~551   
    7. Park, Sang-Hyung ; Yi, Soo-Yeong 2016. "Coordinate Estimation of Mobile Robot Using Optical Mouse Sensors" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, 22(9): 716~722     

 저자의 다른 논문

  • Song, Jae-Bok (69)

    1. 1996 "시간지연 제어를 이용한 엔진 토크 및 엔진/자동변속기 속도 제어 시스템" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 2 (2): 81~87    
    2. 1997 "시간지연제어에 기초한 스로틀액츄에이터 시스템의 제어" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 21 (12): 2081~2089    
    3. 1998 "엔진맵에 기초한 엔진제어 TCS 슬립제어 알고리듬의 개발" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 22 (2): 428~436    
    4. 1998 "능동 임피던스의 구현에 기초한 운동 발생기의 개발" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 15 (7): 160~166    
    5. 1998 "운동감의 정량화를 위한 감성공학적 기법 개발에 관한 연구" Journal of the Ergonomics Society of Korea = 大韓人間工學會誌 17 (1): 11~22    
    6. 1999 "제한된 제어 입력을 갖는 시스템에 대한 시간 지연 제어기의 설계" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 5 (2): 166~173    
    7. 2000 "참조표를 이용한 재파지 계획기" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 24 (4): 848~857    
    8. 2000 "제어신호가 제한된 모델기준제어를 위한 가변기준모델" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 6 (3): 241~247    
    9. 2000 "토크맵을 이용한 칼럼형 전기식 동력조향 시스템의 제어로직" 한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers 8 (4): 186~193    
    10. 2000 "개인차 보상을 고려한 팔운동감의 정량화 방법" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 17 (2): 227~234    

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