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엔코더와 IMU와 라이다를 사용하여 사전지도를 획득하여 사전지도를 바탕으로 파티클 필터를 통해 현재 위치값을 얻는 AMCL 측위부;UWB 앵커가 설치된 일정 범위 내에서 위치 측위를 진행하여 위치값을 얻는 UWB 측위부;UWB와 AMCL의 위치값을 가중치를 조절하여 융합하는 가중치 반영 융합부;위치값의 정확도를 높이기 위하여 칼만필터를 사용하여 노이즈를 제거하는 칼만 필터기반 노이즈 제거부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 및 AMCL 기반 모바일 로봇의 실내 위치 측위 정확도를 높이기 위한 장치
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제 1 항에 있어서, 칼만 필터기반 노이즈 제거부는,칼만 필터기반 노이즈 제거를 위한 초기값을 선정하는 초기값 선정부와,시스템 모델과 공분산 행렬을 기반으로 추정 예측값과 오차 공분산 예측값을 구하는 예측 단계를 수행하는 오차 공분산 예측부와,예측 단계에서 구한 값을 변수로 사용하여 칼만 이득을 계산하는 칼만 이득 계산부와,예측 단계에서 구한 값을 변수로 사용하여 입력된 측정값으로 추정값을 계산하는 추정값 계산부와,필터의 추정값의 정확도를 나타내는 현재 오차 공분산을 계산하는 오차 공분산 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 및 AMCL 기반 모바일 로봇의 실내 위치 측위 정확도를 높이기 위한 장치
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엔코더와 IMU와 라이다를 사용하여 사전지도를 획득하여 사전지도를 바탕으로 파티클 필터를 통해 현재 위치값을 얻는 AMCL 측위 단계;UWB 앵커가 설치된 일정 범위 내에서 위치 측위를 진행하여 위치값을 얻는 UWB 측위 단계;UWB와 AMCL의 위치값을 가중치를 조절하여 융합하는 가중치 반영 융합 단계;위치값의 정확도를 높이기 위하여 칼만필터를 사용하여 노이즈를 제거하는 칼만 필터기반 노이즈 제거 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 및 AMCL 기반 모바일 로봇의 실내 위치 측위 정확도를 높이기 위한 방법
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제 3 항에 있어서, UWB 측위 단계에서,Anchor와 Tag의 거리 d1,d2,d3,d4을 실제 장소의 좌표 값인 (0,0,c),(a,0,c),(0,b,c),(a,b,c)을 넣어 삼변측량을 하고,,으로 모바일 로봇에 탑재된 Tag의 2차원 좌표 위치값을 얻는 것을 특징으로 하는 UWB 및 AMCL 기반 모바일 로봇의 실내 위치 측위 정확도를 높이기 위한 방법
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제 3 항에 있어서, 가중치 반영 융합 단계에서,UWB와 AMCL위치값의 제곱평균제곱근(RMS ;Root Mean Square)를 계산하여 특정 변수로 정의하고 위치값을 재정의하고,(1) 0 003c# RMS(i) ≤ mean(RMS)/2 ; AMCL위치값만 사용(2) RMS(i) ≤ mean(RMS)/2*3 ; UWB와 AMCL의 평균 위치값 사용(3) RMS(i) 003e# mean(RMS)/2*3 ; UWB위치값 사용최종적으로 얻은 UWB/AMCL의 위치값 을 행렬로 변환하면과 같으며 얻은 행렬()을 칼만 필터의 측정값 ()으로 정의하며 입력으로 받는 것을 특징으로 하는 UWB 및 AMCL 기반 모바일 로봇의 실내 위치 측위 정확도를 높이기 위한 방법
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제 3 항에 있어서, 칼만 필터기반 노이즈 제거 단계는,칼만 필터기반 노이즈 제거를 위한 초기값()을 선정하는 초기값 선정 단계와,시스템 모델과 공분산 행렬을 기반으로 추정 예측값()과 오차 공분산 예측값()을 구하는 예측 단계를 수행하는 오차 공분산 예측 단계와,예측 단계에서 구한 값을 변수로 사용하여 칼만 이득()을 계산하는 칼만 이득 계산 단계와,예측 단계에서 구한 값을 변수로 사용하여 입력된 측정값()으로 추정값()을 계산하는 추정값 계산 단계와,필터의 추정값의 정확도를 나타내는 현재 오차 공분산()을 계산하는 오차 공분산 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB 및 AMCL 기반 모바일 로봇의 실내 위치 측위 정확도를 높이기 위한 방법
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제 6 항에 있어서, 추정 예측값()과 오차 공분산 예측값()을,으로 구하고,여기서, A : 시스템의 운동 방정식, Q : 추정값의 잡음 공분산, H : 측정값과 상태 변수의 관계, R : 오차공분산의 잡음 공분산이고,윗첨자 '-'는 예측값을 의미하고, 아래첨자 'k'는 시간을 의미하는 것을 특징으로 하는 UWB 및 AMCL 기반 모바일 로봇의 실내 위치 측위 정확도를 높이기 위한 방법
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제 7 항에 있어서, 칼만 이득()을으로 구하고,추정값()을으로 구하고,오차 공분산()을으로 구하는 것을 특징으로 하는 UWB 및 AMCL 기반 모바일 로봇의 실내 위치 측위 정확도를 높이기 위한 방법
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