본 논문은 이동 로봇을 위한 동적 장애물 회피를 목적으로 가변 전위장(variable potential field)을 설계하는 방법을 제시한다. 이 방식에서 장애물 회피를 위한 RPF(Repulsive Potential Field)는, 기존의 전위장과 달리 목표와 장애물 사이의 각도에 따라 각 방향에서 서로 다른 크기를 갖는다. 반면, 기존의 RPF에서는 전위의 크기가 모든 방향에서 동일하다. 경로 계획을 위한 기존 전위장 설계에서는 전위장의 스케일링 파라미터를 고정된 값으로 사용한다. 따라서 로봇이 목적지에 도달하지 못하는 국소 최소값(local minimum) 문제가 발생한다. 이는 전위장 주변의 모든 방향에서 작용하는 반발력에 의해 목적지로 접근하는 경로에 장애물이 존재하기 때문이다. 유사하게, 동적 장애물 회피를 위한 기존 전위장 설계에 관한 연구에서도 동적 장애물의 현재 단계에서의 위치만을 설계하여, 고정 장애물을 사용하는 방법과 같은 접근이 활용되어 왔다. 따라서 동적 장애물이 로봇보다 더 빠르게 이동하는 경우 충돌은 불가피하다. 이에 본 연구에서는 장애물과 목적지의 위치에 따라 변하는 값으로 RPF의 스케일링 파라미터를 설계하였다. 또한 동적 장애물의 속도를 고려하여 장애물 회피를 위한 새로운 장(field) 설계를 개발하였다. 실험 결과는 전위장이 동적 장애물 및 목적지 인근의 장애물을 회피하도록 효과적으로 설계될 수 있음을 입증하였다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.