LRF에 의한 자기위치 확인과 역최적 제어를 이용한 과수원 UGV의 순회주행

전문가 제언

○ 과수작업용 UGV가 과실을 상하지 않게 하면서 또 나무 가지에 닿지 않고 목표 경로에 따라 주행하기 위해서는 고정도의 자기위치 확인과 강인한 제어가 중요한 과제다. 지금까지의 제안된 많은 UGV는 고정도의 실시간 운동학적 GPS(RTK-GPS)이거나 관성 계측장치(IMU)를 탑재한 시스템을 채용하고 있다. 이들은 7개 이상의 위성을 포착하여야 하고 차폐물이 있는 곳은 신뢰성이 떨어지고 고가로 적용이 어렵다.

○ GPS를 사용하지 않는 경우도 많다. 화상을 기반으로 한 제어 시스템은 가격 면에서 유리하나, 컬러 베이스의 간단한 방법으로 나무 그늘이나 빛의 영향에 대해 민감하다는 결점이 있다. GPS를 사용하지 않는 다른 방법으로 LRF(Laser Range Finder)에 기반을 둔 차량 제어방법도 연구되고 있다.

○ 농경지에서 고정도이면서 강인한 차량을 제어하는 과제에 대하여 비선형 제어이론으로 설계한 강인한 제어규칙과 목표경로에 따라 부드럽게 수속하는 경로 생성법을 조합하여 외란에 대해서 강인한 경로추종 제어를 실행한다. 이 과정에서 휠베이스를 약간 넓게 하여 다소 해결되었으나 롤링에 의한 차량의 흔들림에 대한 배려가 필요한 것은 2차원 평면으로 인해 목표물을 포착하는데 소홀히 할 가능성이 있다.

○ 일본에서 실시한 과수원용 UGV 실험환경은 북해도농업연구센터 내의 평탄한 과수원이며 과수의 맵은 간단하게 수작업으로 만든 것이다. 한국의 경우, 많은 도시 교외의 과수원은 주거지역이나 공단으로 변했으며 현재 남아 있는 대부분의 과수원은 비탈진 곳이 많기 때문에 향후 과수원의 로봇차량 개발은 경사면을 고려하여 한 단계 높은 수준(예, 2D에서 3D로)의 기능을 갖는 연구개발이 추진되어야 할 것이다.

저자

Keita Kurashiki

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2012

권(호)

30(4)

잡지명

日本ロボット學會誌

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

428~435

분석자

마*하

분석물

• LRF에 의한 자기위치 확인과 역최적 제어를 이용한 과수원 UGV의 순회주행.pdf [362,895 byte]

이미지변환중입니다.