A New Heuristic Approach for Generating Efficient Paths for Cleaning and Recycling Tasks

기존 로봇 청소기는 객체를 구분하지 않고 면적 기반 경로에 의존해 다양한 물체 수거에 한계가 있다. 본 연구는 복합 환경에서 청소와 분리수거를 동시에 수행하도록 문제를 정의하고, 이동 거리와 회전 각도를 함께 고려한 커버리지 경로 계획을 제안한다. 제안 방법은 대표적인 휴리스틱 기법인 유전 알고리즘(GA)과 A* 알고리즘을 결합하여 경로를 생성한다. 구체적으로 시작점과 객체 위치, 장애물, 종류별 목적지를 입력받아 시작점에서 가장 가까운 객체의 종류를 판별한 뒤, 그 객체들을 먼저 수거한다. 이후 장애물을 고려하면서 나머지 객체를 지정된 목적지로 운반하는 경로를 계획하며 이 과정에서 이동 거리와 회전 각도를 최소화한다. 제안 방법의 타당성을 검증하기 위해 두 가지 시나리오 기반의 시뮬레이션과 실제 실험을 수행하였다. 실험 결과 제안 방법은 기존 방식에 비해 경로 길이를 최대 1.78%, 회전 각도를 최대 5.30%까지 줄였다.