Robot Manipulation Path Generation Using VFH Algorithm in Complex Environment

Abstract

서비스 로봇은 산업용 로봇과 달리 정해지지 않은 환경에서 운용된다. 그렇기 때문에 로봇은 복잡 환경을 스스로 판단 할 수 있어야 하고 그에 적절한 행동을 취할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 이 논문은 로봇 매니플레이터가 복잡 환경 내에서 원하는 물체인 타겟까지 성공적으로 도달하는 것에 대한 연구내용 이다. 여기서 복잡 환경이란 다수의 물체가 장애물 역할을 하여 원하는 물체까지 한번에 도달하기 힘든 환경을 말한다. 그렇기 때문에 충돌 없이 도달하기 위한 추가적인 작업이 필요하게 된다. 연구에서는 Vector Field Histogram(VFH) 이라는 모바일 로봇 네비게이션 방법을 응용하여 로봇 매니플레이터가 로봇 입장에서 타겟까지 도달하는데 방해가 되는 장애물을 제거하고 도달하는 경로를 생성하게 된다. 타겟 위치에서 로봇 방향을 기준으로 물체 각각의 위치 및 크기를 고려하여 히스토그램을 생성한다. 생성된 정보를 통해 Permutation net 을 생성하여 타겟에 도달하기 위해 어떤 장애물을 제거해야 하는지에 대해 효율성을 판단한다. 타겟에 접근하기 위해 가장 효율적인 장애물을 제거하게 되고 충돌을 회피하여 타겟까지 도달 할 수 있을 때까지 반복하게 된다. 연구에서는 장애물 개수를 변경하며 시뮬레이션 진행하였다.