지능 로봇 (3)

3-3 로봇 소프트웨어 개발 프레임워크

• 소프트웨어 개발 + 하드웨어 추상화로 구성
• 로봇 소프트웨어 개발 프레임 워크 종류
  • ERSP(Evolution Tobotics Software Platform): 주행뿐만 아니라 컴퓨터 비전 및 HCI 기능 포함
  • CARMEN(Canegie Mellon Robot Navigation Toolkit): 오픈 소스 라이브러리
  • Karto SDK: SLAM 알고리즘 중심의 상용 주행 라이브러리
  • ARIA, ARNL: 지도 작성 기능 중심의 로봇 주행 라이브러리
  • RT 미들웨어
  • ROS(Robot Operating System)
  • 오로코스(Open Robot COntrol Software: OROCOS)
  • 오프로스(Open Platform for RobOtic Services, OPRos)

3-4 로봇 개발 단계

로봇 계획 수립

• 움직임 계획 수립: 로봇이 원하는 작업을 수행할 수 있도록 제약 조건을 만족하는 이산적인 움직임을 찾는 것
• 경로 계획 수립: 로봇이 목표로 이동하기 위해 이동 공간 내에서의 시간적 순서에 따른 위치를 찾는 것
• 궤적 계획 수립: 경로, 제약 조건, 기계적 특성을 고려해 매 시점의 관절, 바퀴의 위치, 속도, 가속도값을 결정하는 것

위치 결정과 지도 작성

• 지도의 환경 정보를 이용해 위치를 확인하는 방법
• 주변을 배회하면서 지도를 작성해 위치를 확인하는 방법(SLAM)
  • EKF SLAM: 로봇의 위치를 평균 벡터와 공분산 행렬을 이용해 표현하는 칼만 필터를 사용해 지도를 작성하고, 로봇의 위치를 결정하는 방법
  • GraphSLAM: 로봇이 이동하면서 방향 전환 등을 하는 시점의 포즈를 노드로, 인접 포즈 간의 움직임에 대한 관측 정보를 간선으로 하는 그래프를 만듬

항법

• 앞의 과정을 완료한 후 로봇이 설정된 위치로 이동하는 것
• 움직이는 공간에 대한 지도: SLAM에 따라 생성
• 위치 측정 및 추정 기능: 지도 또는 실시간 지도를 제작한 후 수행
• 장애물 탐지: 센서를 이용해 수행
• 최적 경로 설정: 로봇 계획 수립에서 미리 설정
• 이동 수행: 충돌 가능한 장애물을 피해 이동할 수 있도록 속도, 회전 등을 고려한 최적 조건을 탐색해 수행

 

 

 

 

※ 해당 내용은 <인공지능 바이블>의 내용을 토대로 학습하며 정리한 내용입니다.