입력 제한을 가진 추종 로봇을 고려한 선도 로봇 제어기

Abstract

본 논문은 군집 제어에서 서로 다른 성능을 가진 선도 로봇과 추종 로봇 간의 정보를 획득하기 위한 범위를 보장하기 위해 입력 제한을 가진 추종 로봇을 고려한 선도 로봇의 제어기를 제안한다. 군집제어 방식 중 선도-추종 접근 방식은 대형을 형성하는 것이 중요하며 제어를 위해 상대 개체의 정보를 근거리 통신 또는 센서 측정을 통하여 획득함으로써 이를 위한 계측 범위가 보장되어야 한다. 그러나 기존의 선도-추종 접근 방식은 선도 로봇과 추종 로봇은 동일 성능을 가진 개체들로 가정하고 진행되어진 연구가 대부분이며 만약 추종 로봇이 입력에 제약을 가지는 경우, 선도 로봇과의 대형을 형성하지 못하고 나아가 계측 범위를 이탈하게 되어 정상적으로 추종하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 본 논문은 선도-추종 접근 방식을 이용하고 선도 로봇은 목표점까지의 수렴을 하기 위해 위치기반 제어 알고리즘을 사용한다. 추종 로봇의 제어 입력에 제한을 주어 선도 로봇보다 낮은 성능을 구현하고 빠른 대형 형성과 계측 범위 문제를 해결하기 위해 입력 제한을 가진 추종 로봇을 고려하는 선도 로봇의 제어기를 제안한다. 모의 실험을 통해 제안된 제어 방법의 타당성과 성능향상을 보인다.