키넥트 센서를 이용한 실내 환경 이동 로봇의 수직/수평 다각평면 기반 3차원 위치 인식 및 지도 작성 = Vertical/horizontal polygon-based 3D simultaneous localization and map building(SLAM) for indoor mobile robots using kinect sensor

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이동 로봇 기술의 발전과 그 응용분야가 확대됨에 따라 로봇이 임무를 수행하기 위해서는 환경에 대한 3차원 인식이 필수가 되었다. 따라서 본 연구에서는 실내 환경용 로봇이 3차원 지도를 작성함과 동시에 정확한 위치 추정이 가능하도록 하는 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)문제를 다룬다. 지도는 실내 환경의 지배적인 구성 요소인 수직/수평 다각평면을 기반으로 하여 메모리 효율적이고 이동 로봇의 이동성에 제약이 없는 빠른 지도 작성을 목적으로 한다. 이동 로봇의 자세는 (x,y,θ)의 3 자유도만을 고려하였다. 정확한 위치 추정을 위해서 키넥트 스캔 데이터에 대한 신뢰도 가중치가 반영된 비용함수를 이용하였다. 로봇이 이동하면서 키넥트의 IR camera에 의해 취득된 data를 range image단에서 분류하는데 있어 기존 연구들이 공통적으로 갖는 under-segmentation problem을 피할 수 있게 하여 더 빠른 데이터 분류가 가능하도록 하였다. 수직/수평 다각평면은 분류된 데이터를 이용하여 구성된다. 현재 프레임에서 취득된 스캔 다각평면 성분과 기존의 지도에 등록되어 있던 다각평면 사이 matching pair의 정보를 기반으로 수행되는 이동 로봇 위치 업데이트와 지도 개체 업데이트는 매 프레임에서 순차적으로 일어난다. 마지막으로 실험 결과를 통해 본 연구에서 제안하는 알고리즘의 유효성을 검증하였다.
Advisors
김병국researcherKim, Byung-Kook
Description
한국과학기술원 : 전기및전자공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2014
Identifier
592417/325007  / 020124473
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학과, 2014.8, [ vi, 67p ]

Keywords

3차원 지도 작성; Polygon; Kinect; SLAM; Mobile robot; 3D map building; 이동 로봇; 동시적 위치 추정 및 지도 제작; 키넥트; 다각형

URI
http://hdl.handle.net/10203/196671
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=592417&flag=dissertation
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EE-Theses_Master(석사논문)
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