본 논문에서는 키넥트센서(Kinect sensor)와 확장칼만필터(Extended Kalman Filter : EKF)를 이용하여 사람과 로봇간의 상대위치 및 각도와 상대속도를 실시간으로 추정하는 알고리즘을 제안한다. 또한, 다양한 이동모드에 따른 모바일로봇의 사람과의 근접동반이동 제어를 수행한다. HOG 및 SVM을 이용한 사람 두부 및 어깨 검출 알고리즘을 통해 사람을 검출하고, 키넥트센서의 정보를 이용해 EKF 알고리즘을 거쳐 사람과 로봇간의 상대위치 및 속도를 추정한다. EKF 알고리즘의 결과를 이용해 실내 환경에서 사람과 같이 근접동반주행을 하기 위한 다양한 모드의 제어 실험을 수행한다. 또한, 모션캡처장비(VICON)를 이용해 알고리즘의 정확도를 검증하였다.
In this paper, we propose a real-time algorithm for estimating the relative position and velocity of a person with respect to a robot using a Kinect sensor and an extended Kalman filter (EKF). Additionally, we propose an algorithm for controlling the robot in the proximity of a person in a variety of modes. The algorithm detects the head and shoulder regions of the person using a histogram of oriented gradients (HOG) and a support vector machine (SVM). The EKF algorithm estimates the relative positions and velocities of the person with respect to the robot using data acquired by a Kinect sensor. We tested the various modes of proximity movement for a human in indoor situations. The accuracy of the algorithm was verified using a motion capture system.
