초록 ▼

□ 연구개요
- 본 연구는 재난현장에서 이동로봇의 네비게이션 임무를 수행하기 위해 다수의 비행로봇(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)과 이동로봇(UGV, Unmanned Ground Vehicle)의 협업을 통한 실시간 지도작성 및 정확한 위치인식 기술을 확보하여 구조자의 접근이 어려운 재난현장에서 빠른 시간 내에 이동로봇이 목표위치에 도달할 수 있는 로봇 자율주행 구현기술을 상용화 수준까지 개발하고자 함
- 특히 실내에서 다수의 비행로봇(2대 이상)을 동시에 운용하여 작성된 여러 지도를 하나의 전역지도

□ 연구개요
- 본 연구는 재난현장에서 이동로봇의 네비게이션 임무를 수행하기 위해 다수의 비행로봇(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)과 이동로봇(UGV, Unmanned Ground Vehicle)의 협업을 통한 실시간 지도작성 및 정확한 위치인식 기술을 확보하여 구조자의 접근이 어려운 재난현장에서 빠른 시간 내에 이동로봇이 목표위치에 도달할 수 있는 로봇 자율주행 구현기술을 상용화 수준까지 개발하고자 함
- 특히 실내에서 다수의 비행로봇(2대 이상)을 동시에 운용하여 작성된 여러 지도를 하나의 전역지도로 정합하는 방법을 개발하여 탐색하고자 하는 실내 공간에 대한 지도작성 시간을 단축하고자 하며, 비행로봇 및 이동로봇에 장착하는 염가형 센서의 노이즈를 제거함으로써 작성하고자 하는 지도의 정확도를 향상시키는 연구를 수행하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제는 다수의 비행로봇에 장착된 염가형 센서에 의해 측정된 물체의 높이 정보를 2차원 레이저 거리 센서(LRF, Laser Range Finder)에 의해 만들어진 2차원 지도상에 표시하는 병렬형 2.5차원 지도를 작성하고, 이 지도를 기반으로 지상 이동로봇이 목표지점까지 빠르게 자율주행하는 네비게이션 기술에 대한 내용으로 연차별 주요 연구내용은 다음과 같음.
▪ 1차년도: 다수 이동로봇을 이용한 실시간 지도작성 기술 연구
∙ RGB-D 카메라 이용 3D 지도작성
∙ 3D 포인트 클라우드 데이터의 2.5D 지도로의 변환 방법
∙ ICP 알고리즘을 이용한 전역지도 작성
▪ 2차년도: 재난환경을 고려한 비행로봇 지도작성 기술 연구
∙ 센서 노이즈 특성을 고려한 지도 정확성 향상 연구
∙ 지형의 기울기를 고려한 2.5D 고도 지도 생성 기술 연구
▪ 3차년도: 2.5D 지도기반 이동로봇 위치인식 및 자율주행 기술 연구
∙ 딥러닝 기반 환경인식 정확도 향상 연구
∙ 이동로봇 위치인식 정확도 향상 및 자율주행 실험 연구

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 본 과제에서 수행한 기술개발 결과는 지능형 로봇의 자율주행기술 분야에서 창의적인 신기술이므로 재난지역에서 구조활동을 위한 이동로봇 분야에서 기존 기술보다 저비용이면서 고속으로 정확한 네비게이션 기술 개발에 활용될 수 있다.
- 재난구조용 이동로봇 개발에 관심을 갖는 지역내 로봇기업에 대해 본 과제에서 획득한 기술을 기반으로 인력양성, 기술이전 등을 통해 상품화 개발이 사업종료 후 3년 이내에 이루어지도록 로봇기업(현재 ㈜코닉 오토메이션과 물류로봇에 적용하기 위한 협의 진행중)과의 산학 협력에 적극 참여 하고자 한다.
- 개발기술은 기존의 재난현장에서 구조활동을 할 수 있는 이동로봇이 반자율주행 제어방식이며 매우 값비싼 센서에 의존하며 지도작성에 매우 시간이 많이 소요되는 단점을 극복할 수 있는 신기술로써 서비스 로봇분야의 새로운 시장개척의 전기를 마련할 수 있는 기술적 파급효과가 기대된다.
- 동 기술의 개발로 상기와 같은 기존 문제를 극복함으로써 재난구조 목적외에도 불확실한 환경에서 탐사, 측량, 보안 등 다양한 목적을 위한 이동로봇의 실내외 자율주행제어에 활용가능하다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 22