CHOSUN

유비쿼터스 센서 환경에서의 이동로봇 위치추정

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Author(s)
김태균
Issued Date
2009
Abstract
Localization of a Mobile Robot in Ubiquitous Sensor Environment
Kim, Tae Gyun
Advisor : Prof. Ko, Nak Yong, Ph. D.
Dept. of Control and Instrumentation Eng.,
Graduate School of Chosun University
This paper describes a method for localization of a mobile robot. Localization is vital for a robot to move from the initial position to the goal position. Until now, several methods have been proposed for localization: deadreckoning, method of Kalman filtering, and lateration. These methods are used successfully in some specific environments. However, some problems still remain to be solved: the problem of error accumulation in deadreckoning, the problem of sensor output uncertainty, and so on.
This paper focuses on improving the Monte Carlo Localization(MCL) method. Usually MCL is used with range sensors. If range sensor is used, geometric map information is needed for localization. Also, multiple clustering occurs occasionally in typical indoor environment. To solve the problems mentioned above, this paper proposes a method using distance data from fixed beacon. The proposed method removes the problem of multiple clustering. Moreover, it doesn't require geometric map information.
The proposed method uses ultrasonic beacons. The robot receives information of distances from the beacons to the sensor installed on the robot. Also, through experiments and statistical analysis, probabilistic model of the distance data is found.
The proposed method is tested in simulation. Also, it is verified through experiments. The experiments use four ultrasonic beacons in a room. The performance of the method is compared with that of a commercial localization equipment. These tests show that the proposed method is effective for indoor navigation
Alternative Title
Localization of a Mobile Robot in Ubiquitous Sensor Environment
Alternative Author(s)
Kim, Tae Gyun
Affiliation
조선대학교 일반대학원
Department
일반대학원 제어계측공학과
Advisor
고낙용
Awarded Date
2009-08
Table Of Contents
제1장 서론 1
제1절 연구 배경 및 목적 2
제2절 연구 범위와 방향 3
제3절 논문의 구성 3

제2장 기초 이론 및 문제 구성 5
제1절 기존의 위치추정 방법 5
제2절 센서에 따른 위치추정의 분류 6
1. 상대 위치추정 방법 6
2. 절대 위치추정 방법 7
제3절 알고리즘에 따른 위치추정의 분류 10
1. 데드레크닝 위치추정 방법 10
2. 삼각측량을 이용한 위치추정 방법 10
3. 칼만 필터를 이용한 위치추정 방법 12
4. 확장 칼만 필터를 이용항 위치추정 방법 13
5. MCL을 이용한 위치추정 방법 13
제4절 동적 환경에서의 위치추정 문제 14

제3장 제안된 위치추정 알고리즘 16
제1절 MCL 알고리즘 17
제2절 엔코더를 이용한 속도 정보 18
제3절 속도정보를 이용한 모션모델 19
1. 모션 모델 알고리즘 20
2. 파라미터에 따른 파티클의 변화 20
제4절 내부센서를 이용한 센서 모델링 21
제5절 외부센서를 이용한 센서 모델링 25
1. 로봇 시뮬레이터에 적용된 센서 모델 26
2. 실제 이동로봇에 적용된 센서 모델 29
제6절 리샘플링 모델링 30

제4장 실험 및 고찰 32
제1절 시뮬레이터를 이용한 이동로봇 위치추정 32
제2절 실제 환경에서의 이동로봇 위치추정 35
1. 움직임이 없는 이동로봇 위치추정 38
2. 속도 명령이 있는 이동로봇 위치추정 44

제5장 결론 및 향후 계획 52

후 기 53

참고문헌 54
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
김태균. (2009). 유비쿼터스 센서 환경에서의 이동로봇 위치추정.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/8312
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000238434
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2009-08-04
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