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Potential Field를 이용한 자율이동로봇의 경로 계획에 관한 연구
Study on Path Planning for Autonomous Mobile Robot using Potential Field

정광민    (중앙대학교 전자전기공학부   ); 이희재    (중앙대학교 전자전기공학부   ); 심귀보    (중앙대학교 전자전기공학부  );
  • 초록

    청소 로봇, 관광 안내 로봇부터 우주 탐사로봇까지 자율이동로봇의 응용분야가 넓어짐에 따라서 자율이동로봇의 인기는 급속도로 높아지고 있다. 하지만 동적인 환경 내에서 자율이동로봇의 안전한 네비게이션을 위한 만족스러운 제어 알고리즘은 여전히 연구 과제이다. 본 논문에서는 새로운 Potential field method를 이용한 제어 방법을 제안하였고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘을 실행하고 분석하였고, 이 실험 결과들로서 Potential field method를 사용한 행동(behavior)에 기반한 제어 시스템의 유효성을 나타내었다.


    The popularity of autonomous mobile robots have been rapidly increasing due to their new emerging application area, from room cleaning, tourist guidance to space explorations. However, the development of a satisfactory control algorithm that will enable the autonomous mobile robots to navigate safely especially in dynamic environments is still an open research problem. In this paper, a newly proposed potential field based control method is implemented, analyzed, and improvements are suggest based on experimental results obtain from computer simulations. The experimental results are presented to show the effectiveness of the behavior-based control using the proposed potential field generation technique.


  • 주제어

    Potential field .   Path planning .   Autonomous mobile robot .   Navigation.  

  • 참고문헌 (12)

    1. L. Pimenta and A. R. Fonseca, 'Robot Navigation Based on Electrostatic Field Computation,' IEEE Transaction on Magnetics, vol. 42, no. 4, April 2006 
    2. J. Ren, K. A. McIsaac and R. V. Patel, 'Modified Newton's Method Applied to Potential Field-Based Navigation for Mobile Robots,' IEEE Transaction on Robotics, vol. 22, no. 2, April, 2006 
    3. R. Daily and D. M. Bevly, 'Harmonic Potential Field Path Planning for High Speed Vehicles,' American Control Conference 2008, Seattle, Washington, USA, 2008 
    4. T. Hesse and T. Sattel, 'Path-Planning with Virtual Beams,' Proc. of the 2007 American Controls Conference, pp 3904-3905, July 2007 
    5. J. Borenstein, Y. Koren, 'Potential Field Methods and Their Inherent Limitations for Mobile Robot Navigation,' Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, California, April, 1991 
    6. J. Ren and K. A. McIsaac, 'A Hybrid-Systems Approach to Potential Field Navigation for a Multi-Robot Team,' Proc. of the IEEE Int Conf. Robot. Autom., pp. 3875-3880, Sep, 2003 
    7. B. H. Krogh, 'A Generalized Potential Field Approach to Obstacle Avoidance,' Robot. Res., 1984, MS84-484/1-15 
    8. Iwan Ulrich and Johann Borenstein, 'VFH*: Local Obstacle Avoidance with Look-Ahead Verification,' 2000 IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 2505-2511, 2000 
    9. S. Yannier, A. Onat and A. Sabanovic, 'Basic Configuration for Mobile Robots,' International Conference on Industrial Technology, ICIT03, Maribor, Slovenia, 2003 
    10. M. Gerke, 'Genetic Path Planning for Mobile Robot,' American Control Conference, Proc. of he 1999, vol. 4, pp. 2424-2429, 1999 
    11. Thomas Braunl, Embedded Robotics, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003 
    12. Iwan Ulrich and Johann Borenstein, 'VFH+: Reliable Obstacle Avoidance for Fast Mobile Robots,' IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 1572-1577, 1998 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Park, Jung-Soo ; So, Byung-Chul ; Jung, Jin-Woo 2011. "Performance Evaluation for Multi-Level Configuration Space for the Development of an Efficient Mobile Robot Path Planner" 한국지능시스템학회 논문지 = Journal of Korean institute of intelligent systems, 21(1): 36~41     

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