초록 ▼

연구개요
본 연구 과제에서는 사이버 물리 시스템에서 네트워크로 연결되어 있는 다개체 무인 이동 로봇들의 자율 주행 기술을 고려하며, 이 때 외부 공격이 가해지는 경우 부정확한 정보에도 불구하고 주어진 임무를 수행할 수 있는 지능형 보안 제어 알고리즘에 대해 다룸. 이를 위해 1차년도와 2차년도에 걸쳐 모델 불확실성이 존재하는 단일 무인 이동 로봇의 경로 추종을 위한 지능형 보안 제어 알고리즘을 설계하며, 3차년도에는 다수의 무인 이동 로봇들을 운용하기 위한 충돌 회피 알고리즘 포함 자율주행 기술에 대해 다룸

연구

연구개요
본 연구 과제에서는 사이버 물리 시스템에서 네트워크로 연결되어 있는 다개체 무인 이동 로봇들의 자율 주행 기술을 고려하며, 이 때 외부 공격이 가해지는 경우 부정확한 정보에도 불구하고 주어진 임무를 수행할 수 있는 지능형 보안 제어 알고리즘에 대해 다룸. 이를 위해 1차년도와 2차년도에 걸쳐 모델 불확실성이 존재하는 단일 무인 이동 로봇의 경로 추종을 위한 지능형 보안 제어 알고리즘을 설계하며, 3차년도에는 다수의 무인 이동 로봇들을 운용하기 위한 충돌 회피 알고리즘 포함 자율주행 기술에 대해 다룸

연구 목표대비 연구결과
1. 최종 목표 : 사이버 물리 시스템에서 네트워크로 연결된 다수의 무인 이동 로봇운용을 위한 지능형 보안 제어 기반 자율 주행 기술 개발
2. 연차별 연구 목표
1) 1차년도 : 모델 기반 보안 제어 알고리즘 개발
2) 2차년도 : 지능형 보안 제어 알고리즘 개발
3) 3차년도 : 다수의 로봇 운용을 위한 보안 제어 기반 자율 주행 기술 개발
3. 연구 목표 대비 연구 결과
1) 자눙형 보안 제어 알고리즘 개발
- 외부 공격(deception attack)이 가해지고 모델 불확실성이 있는 경우를 고려하였으며, 이를 해결하기 위해 신경망 회로를 이용하여 보상하기 위한 방법 및 이동로봇의 자율 주행을 위한 알고리즘을 개발 완료함. 관련 결과는 SCIE 논문지인 Mathematics에 게재 완료됨
2) 다수의 로봇 운용을 위한 보안 제어 기반 자율 주행 기술 개발
- 외부 공격이 가해지는 상황에서 다수의 이동 로봇 운용을 위해 선도-추종 접근법(leader-follower formation)을 기반으로 군집 제어 알고리즘을 개발하였으며, 로봇 및 이동 장애물과의 충돌 회피를 위한 알고리즘도 개발 완료함. 현재 SCIE급 논문지 제출을 위해 논문 작성 중임

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구 추진으로 얻을 수 있는 결과물은 다음과 같음
1. 사이버 물리 시스템 보안 기술
본 연구 과제에서 개발할 지능형 보안 제어 알고리즘은 외부 해커로부터의 공격에 강인성을 가질 수 있기 때문에 다수의 로봇 운용에 있어 안전성을 보장할 수 있음.
따라서 세계적 추세인 무인화를 확산할 수 있는 요소 기술을 선점하는데 의미가 있으며, 이동 로봇을 운용하는 다양한 제조 및 비제조 현장에 활용할 수 있음
2. 제조, 비제조 현장을 위한 무인 이동 로봇의 자율 주행 기술
물류산업, 제조 산업 등에 쓰이는 무인 이동 로봇을 효율적으로 사용하기 위해서는 저비용의 무인 이동 로봇을 다수 운용할 필요가 있음. 다수의 무인 로봇을 운용할 때 필수 기술은 충돌 회피 및 주어진 임무를 성공적으로 수행할 수 있는 자율 주행기술임. 본 연구 과제에서는 충돌 회피 및 임무 수행을 위한 경로 추종을 하나의 제어기 형태로 구현함으로써 저비용의 무인 이동 로봇 생산 가능성을 증대하며, 이는 자금력이 부족한 중소기업들에게도 무인 로봇 운용 가능성에 대한 진입 장벽을 낮출 수 잇게 함. 따라서 인력 부족 및 임금 상승으로 인한 산업 발전 저해 요소를 제거할 수 있음

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 2) 연구 필요성 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 군집 제어 모델 ... 7
• 2) 지능형 보안 제어 ... 7
• 3) 충돌 회피 및 연결성 보장 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 15
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 1) 연구 개발 성과의 활용 분야 ... 16
• 2) 기업화 추진 방안 ... 16
• 3) 성과 관리 추진 체계 ... 16
• 6. 참고문헌 ... 17
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 21
• 끝페이지 ... 36