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문제 정의
- 본 기고에서는 로봇 소프트웨어 아키텍처에 대한 외국의 연구개발 동향에 대해서 소개하고 URC 로봇에 대한 소프트웨어 아키텍처를 기술하고자 한다.
- 진행되고 있다[1]-[5]. 본 절에서는 URC 환경에 적합한 소프트웨어 아키텍처를 수립하기 위해서 기존에 수행되었던 외국의 프로젝트 사례 중 MIRO [2], RT-Middleware[4], ERSP[3]에 대해 간략하게 소개하고 URC 소프트웨어 아키텍처 수립에 활용하고자 한다.
- 필요성 때문에 시작되었다. MIRO는 이질적(heterogeneous) 분산 구조를 가진 모바일 로봇을 대상으로 CORBA[6] 기술을 기반으로 한 로봇용 분산 객체지향 프레임워크를 제공하는 것을 목적으로 한다. (그림 1)은 MIRO의 전체구조를 보인다.
- 본 프로젝트는 로봇을 구성하는 요소기술들을 통신 네트워크를 통해 조립함으로써 다양한 로봇을 빠르고 손쉽게 구축할 수 있도록 로봇의 기반 미들웨어 기술을 확립하고 표준화하는 것을 목표로 하고 있다. RT middleware는 로봇 시스템을 구성하는 각 소프트웨어 요소들을 CORBA와 같은 분산객체 기술을 이용하여 컴포넌트화하고 이들을 조립하여 로봇 시스템을 구성할 수 있도록 소프트웨어 기반을 제공하는 로봇용 미들웨어로 정의된다.
- 행위기반 로보틱스는 종래의 SPA[7] 구조의 단점이라고 할 수 있는 느린 응답성을 극복하고자 하였다.
- 이 연구에서는 구조의 모듈화를 꾀하고 빠른 응답성 및 상위 수준의 지능을 부여하기 위하여 하이브리드 구조를 채택한 URC-SA를 제안한다((그림 4) 참조). URC-SA가 기존의 하이브리드 구조와 다른 점은 기존의 하이브리드 구조[9], [10]가 주로 단품 로봇 위주의 제어구조이고 비분산화된 환경에서의 동작을 가정하고 만들었다면, 제안하는 URC-SA의 구조는 로봇 내/외부의 분산환경과 네트워크 환경을 고려하고 이식성 및 재사용성을 높이는 데 목적이 있다.
- 참조). URC-SA가 기존의 하이브리드 구조와 다른 점은 기존의 하이브리드 구조[9], [10]가 주로 단품 로봇 위주의 제어구조이고 비분산화된 환경에서의 동작을 가정하고 만들었다면, 제안하는 URC-SA의 구조는 로봇 내/외부의 분산환경과 네트워크 환경을 고려하고 이식성 및 재사용성을 높이는 데 목적이 있다.
- 이 연구에서는 숙련된 개발자로 하여금 보다 세련된 로봇 제어를 수행할 수 있도록 함과 동시에 XML 형태의 태스크 기술을 함께 지원하고 이를 별도의 개발도구를 통하여 자동화 함으로써 비숙련자도 손쉽게 로봇 응용 프로그램을 제작할 수 있도록 한다. 예를 들어, (그림 5)와 같은 제어 흐름을 갖는 로봇 응용 태스크를 가정해 보자.
- 이는 결과적으로 로봇기능 및 응용 프로그램들을 중복 개발하게 하여 로봇기술의 발전을 저해하는 중요한 요인이 되고 있다. DAL의 목적은 URC-로봇에 탑재될 각종 센서 및 액추에이터들에 대한 표준화된 하드웨어 추상화를 제시하고 추상화된 디바이스를 접근할 수 있는 플랫폼을 제공하는 것이다.
- 지능형 서비스 로봇의 산업화 및 대중화를 목표로 출범한 URC 사업 중에서 소프트웨어 아키텍처 측면에서 요구사항을 도출하고 이를 충족시킬 수 있는 구조에 대하여 살펴보았다. 제시한 아키텍처를 설계할 때 추구한 주요 목표 중의 하나는 로봇이 외부의 명령을 받아서 태스크들을 순차적으로 처리하는 것이 아니라 상황에 맞게 스스로 선택적으로 수행할 수 있는 최소한의 자율성(autonomous)을 갖도록 한 점이다.
가설 설정
- 이는 전통적인 행위 기반 로보틱스의 접근 방법에 기반하고 있다. 둘째, 행위는 반응성을 보장해야 한다. 이를 위해서 행위는 별도의 스레드를 지니며, 액션에 필요한 센싱만을 수행흐}는 액션지향 인지(action-oriented percep- tion)를 지향하고, 전역적인 표현(global representation) 대신 필요한 경우 지역적 표현(local representation)만을 이용한다.
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