초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
승강기가 설치되지 않은 건물에서 계단을 통하여 층간 이동이 가능하며, 가반하중 5kg 이상과 계단 등반속도 2초/계단 이상의 주행능력을 가진 계단 주행 자동 배송 로봇의 제작

◼ 전체 내용
○ 평지 및 계단 복합 환경 주행 구동 장치 설계 및 제작
- 일반 휠과 계단 등반 메커니즘의 모드 전환을 이용한 로봇 플랫폼 개발
- 빠르고 안정적인 계단 등반/하강을 위한 역학 해석기반 변수 설계 및 최적화
- 시작품 제작 및 구동 기술 연구
- 테스트

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
승강기가 설치되지 않은 건물에서 계단을 통하여 층간 이동이 가능하며, 가반하중 5kg 이상과 계단 등반속도 2초/계단 이상의 주행능력을 가진 계단 주행 자동 배송 로봇의 제작

◼ 전체 내용
○ 평지 및 계단 복합 환경 주행 구동 장치 설계 및 제작
- 일반 휠과 계단 등반 메커니즘의 모드 전환을 이용한 로봇 플랫폼 개발
- 빠르고 안정적인 계단 등반/하강을 위한 역학 해석기반 변수 설계 및 최적화
- 시작품 제작 및 구동 기술 연구
- 테스트벤치 기반 시작품 성능 실험 및 성능 지표 분석
○ 화물 적재 장치의 균형유지 설계/제작 및 제어 기술
- 계단 주행 중 배송 물건의 균형유지를 위한 짐벌 구조의 적재 장치 설계 및 제작
- 짐벌 구조에 대한 강성 해석, 기구학 및 동역학 해석
- 화물의 무게 및 플랫폼의 운동에 따른 화물 적재 장치 구동 시뮬레이션 구축
- 다양한 외란에도 적재 장치의 자세를 강인하게 유지하는 제어 알고리즘 개발
○ 광학센서 기반 측위 및 이동 경로 생성 기술
- 센서 플랫폼 설계 및 제작
- 신호처리 및 컴퓨팅 시스템 구축
- 센서 융합 알고리즘 및 특징 기반 측위 알고리즘 개발
- 이동 가능 영역 인식 및 경로 생성 알고리즘 개발
- 알고리즘 검증

□ 연구개발성과
계단을 통하여 층간 주행능력을 가진 계단 주행 자동 배송 로봇의 제작

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 활용 방안
- 계단 이동이 가능한 자율주행 라스트마일 서비스에 활용
- 메커니즘 및 제어 알고리즘은 드론과 같은 다른 방식의 배송 플랫폼의 적재 장치에도 활용
- 라이다, 카메라, 관성센서의 신호 융합 방법론을 자율주행 연구에 활용
- 비평지 주행에 따른 플랫폼의 움직임을 상쇄할 수 있는 균형유지 제어알고리즘은 외란 상쇄연구에 활용
- 휠체어 등과 같은 다양한 personal mobility service 분야에도 적용 가능
○ 기대 효과
- 라스트마일 배송분야에서는 인력 확보의 어려움이 해결하고, 열악한 근무환경을 개선하여 서비스 제공 업체 입장에서 지속가능한 비즈니스 모델 구축
- 라스트마일 배송을 자동화하여 다수의 배송지에 동시배송을 가능케 하여, 1인 택배 기사의 배송속도를 높여, 배송 비용을 절감
- 계단과 같은 험지 주행 로봇의 주행 안정성에 관련한 핵심기술을 확보 가능
- CSTW와 일반 wheel을 이용한 평지 이동/계단 등하강 로봇 플랫폼을 개발하게 되면 택배 무인화 기술에 활용 가능
- 휠체어 등과 같은 다양한 personal mobility service 분야에도 적용 가능
- 택배 배송 노동자들의 노동 강도를 경감하여 계단에서의 낙상 사고나 근골격계 질환을 예방하고 보다 안전한 근무환경을 조성

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1) 연구개발과제의 최종 목표 ... 7
• 2) 연구개발과제의 연차별 목표 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 9
• ○ 주관연구개발기관(부산대) : 계단 자율주행 배송 로봇 적재 장치 설계, 센서 및 계산 플랫폼 개발 ... 9
• ○ 공동연구개발기관(한양대) : 계단 자율주행 배송 로봇 구동 장치 개발 ... 37
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 49
• 1) 연구수행 결과 ... 49
• 2) 목표 달성 수준 ... 57
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 59
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 60
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용계획 ... 61
• 1) 연구성과 총괄 ... 61
• 2) 연구개발성과의 향후 5년간(활용보고서 제출기간) 성과활용 목표·계획 ... 63
• 끝페이지 ... 67