11_SLAM과_내비게이션.pdf

강의 영상

깜깜한 방 안에서 길을 찾는다고 생각해보자. 아무것도 보이지 않지만 손을 뻗고 이리저리 돌아다니다보면 대략적인 방 구조를 머릿속으로 그릴 수 있다.

로봇도 비슷한 방법으로 지도를 작성하는데, 사람이 손을 뻗어 더듬더듬 장애물을 파악하는 것처럼 로봇은 센서로 장애물을 파악하고, 얼만큼 이동했는지, 얼만큼 회전했는지는 바퀴 축의 회전과 IMU 센서로 알아낸다.

로봇이 지나온 곳의 지도를 작성하면서 로봇의 위치를 추정하는 기술을 SLAM이라고 한다.

로봇이 길을 찾으려면 4가지 정보가 필요하다.

1. 위치
2. 장애물 - 벽, 물체 등의 장애물 계측
3. 지도 (장애물의 위치와 길 정보가 담긴 지도)
4. 경로 - 목적지까지의 최적 경로 계산

위치

GPS ⇒ 실내에서는 오차가 너무 커서 사용할 수 없음 (m단위)

• 추측 항법

  • 양 바퀴 축의 회전 값(엔코더)을 이용하여 이동 거리 및 회전 값 계산 ⇒ 위치 측정 ⇒ 바닥 마찰이나 기계적 요인으로 누적 오차 발생 ⇒ IMU등의 관성센서로 위치 보정 (칼만필터)

  

  

센싱

• 비전, 라이더, 초음파 등의 센서로 장애물 파악

지도

• SLAM