자유도가 높은 이동형 매니퓰레이터의 동작 계획(motion planning)은 어렵다. 이동형 매니퓰레이터의 동작 계획에 가장 효과적인 접근은, 각 시스템을 별도로 계획하고 제어할 때 이동 로봇과 매니퓰레이터의 서로 다른 특성을 고려하는 것이다. 선행 연구에서는 가상 임피던스(virtual impedance)를 통해 서로 다른 특성을 고려하였다. 이 방법은 두 하위 시스템 간에 가상 임피던스 관계를 형성함으로써 이동 로봇이 매니퓰레이터의 움직임을 추종할 수 있도록 한다. 그러나 본 연구에는 몇 가지 제한점이 있었다. 첫째, 이 방법은 비홀로노믹(non-holonomic) 이동 로봇에는 적용할 수 없다. 둘째, 이동 로봇을 위한 장애물 회피 방법이 고려되지 않는다. 이러한 제한점을 해결하기 위하여, 우리는 가상 임피던스 에너지 장(virtual impedance energy field, VIEF)이라 불리는 새로운 개념을 동작 계획기에 제안한다. 이는 총에너지의 변화와 그에 따른 일을 의미한다. 우리는 가상 임피던스 힘을 VIEF로 변환함으로써 선행 연구의 첫 번째 제한점을 해결하였다. 또한 장애물 장(obstacle field)을 VIEF에 통합하고 이를 로컬 비용 지도(local costmap)로 사용함으로써 두 번째 제한점을 보완하였다. 동작 계획기의 성능을 검증하기 위해, 장애물이 포함된 환경에서 말단효과기(end-effector)의 직선 및 곡선 궤적을 대상으로 시뮬레이션을 수행하였다. 그 후 이동 로봇과 말단효과기의 자세 변화 그래프, 말단효과기의 자세 오차, 이동 로봇의 속도를 분석하였다. 따라서 매니퓰레이터가 원하는 궤적을 성공적으로 추종하는 한편, 이동 로봇은 말단효과기와의 거리를 유지하면서 장애물을 회피함을 확인하였다.

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