본 논문은 재난 발생 감시 및 정찰을 위한 수상 로봇(USV, Unmanned Surface Vehicle)의 경로계획법을 다룬다. 수상에서 로봇을 운용하기 위해서는 수상 로봇의 자율적인 장애물 회피와 목적지 이동이 보장되어야한다. 본 연구에서 수상 로봇은 자율 주행을 위해 포텐셜 필드(Potential Field)를 사용한다. 포텐셜 필드는 인력과 척력의 합으로 구성된다. 포텐셜 필드는 간단한 수학적 모델로 만들 수 있고 시스템 적용에 용이하다. 하지만 기존의 포텐셜 필드를 이용한 연구는 전역좌표를 기반으로 하기 때문에 로봇이 목적지에 도달하지 못하는 지역 최소점 문제가 발생 할 수 있다. 지역 최소점은 척력 포텐셜 필드가 인력 포텐셜 필드에 영향을 미쳐서 로봇이 목적지에 도착하지 못하게 로봇의 이동을 방해한다. 본 논문에서는 이러한 점을 해결하기 위해 목적지와 주변의 장애물을 로봇을 중심으로 판단하는 지역 좌표계를 사용한다. 제안된 방법은 매트랩 시뮬레이션 환경에서 평가된다.

Recently, the number of jellyfish has been rapidly grown because of the global warming, the increase of marine structures, pollution, and etc. The increased jellyfish is a threat to the marine ecosystem and induces a huge damage to fishery industries, seaside power plants, and beach industries. To overcome this problem, a manual jellyfish dissecting device and pump system for jellyfish removal have been developed by researchers. However, the systems need too many human operators and their benefit to cost is not so good. Thus, in this paper, the design, implementation, and experiments of autonomous jellyfish removal robot system, named JEROS, have been presented. The JEROS consists of an unmanned surface vehicle (USV), a device for jellyfish removal, an electrical control system, an autonomous navigation system, and a vision-based jellyfish detection system. The USV was designed as a twin hull-type ship, and a jellyfish removal device consists of a net for gathering jellyfish and a blades-equipped propeller for dissecting jellyfish. The autonomous navigation system starts by generating an efficient path for jellyfish removal when the location of jellyfish is received from a remote server or recognized by a vision system. The location of JEROS is estimated by IMU (Inertial Measurement Unit) and GPS, and jellyfish is eliminated while tracking the path. The performance of the vision-based jellyfish recognition, navigation, and jellyfish removal was demonstrated through field tests in the Masan and Jindong harbors in the southern coast of Korea.