실내 이동 로봇을 위한 부분적으로 알려진 지형에서의 효율적인 온라인 경로 계획과 장애물 회피

Abstract

이동 로봇을 위한 경로 계획은 예전부터 다양하게 연구되어 오고 있는 분야이다. 그러나 연구의 많은 부분은 오프라인 경로 계획, 즉 로봇이 동작을 수행하기 전에 미리 경로를 계획해놓는 방법에 대한 것이었다. 이 방법은 수행 시간이 오래 걸리고 실시간성이 떨어진다는 단점이 있다. 그래서 여기에서는 온라인 경로 계획에 대해 살펴본다. 좀 더 정확히 말하자면 온라인 경로 계획에서의 실시간성이란 동시에 수행과 계획이 이루어지는 것이 아니라, 아주 짧은 시간에 수행과 계획이 이루어진다고 할 수 있다. 이러한 온라인 경로 계획 방법을 이용하여 로봇은 알려지지 않은 장애물을 회피할 수 있다. 장애물이 출현한 순간 로봇은 경로를 빠르게 다시 계획할 수 있기 때문이다. 온라인 경로 계획을 위한 알고리즘은 다양하지만, 그 중에서도 D* Lite 알고리즘이 이 논문에서 중점적으로 다루어졌다. 특히, D* Lite 알고리즘의 edge cost, heuristic function, priority queue 관리를 위한 data structure 개념이 다른 각도에서 재조명되었다.