초록 ▼

▣ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
- 최종 목표
○ 상하역 통합 물류로봇용 유무인 전환 가능한 자율주행 전기차량 플랫폼 개발
- 주관연구개발기관(드라이브텍(주)):
○ 자율주행 시스템 개발 사양의 성립성 검증 및 원가분석을 반영한 컨설팅 기관과 시장분석을 통한 비지니스 모델구축
○ 자율주행 개발 시스템의 성능 검증 및 양산화 기술 운영계획 수립 및 구체적인 시장 진출 로드맵 구축 및 바이어 발굴
- 공동연구개발기관(한국로봇융합연구원):
○ 자율주행을 위한 구동/조향부 구조 설계 및

▣ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
- 최종 목표
○ 상하역 통합 물류로봇용 유무인 전환 가능한 자율주행 전기차량 플랫폼 개발
- 주관연구개발기관(드라이브텍(주)):
○ 자율주행 시스템 개발 사양의 성립성 검증 및 원가분석을 반영한 컨설팅 기관과 시장분석을 통한 비지니스 모델구축
○ 자율주행 개발 시스템의 성능 검증 및 양산화 기술 운영계획 수립 및 구체적인 시장 진출 로드맵 구축 및 바이어 발굴
- 공동연구개발기관(한국로봇융합연구원):
○ 자율주행을 위한 구동/조향부 구조 설계 및 제작
○ 자율주행을 위한 구동/조향부 인터페이스 및 제어 시스템 개발
○ 자율주행 플랫폼을 위한 다중 센서 통합 시스템 개발
○ 다중 센서를 이용한 지도 생성 기술 개발
○ 생성된 지도를 통한 실시간 플랫폼 위치 인식 알고리즘 개발
○ 자율주행을 위한 플랫폼 구조 설계 보완
○ 경로에 대한 의사 결정을 포함하는 경로계획 알고리즘 개발
○ 주변 장애물과의 충돌 회피를 포함한 경로 추종 알고리즘 개발
○ 물류 자동화를 위한 사용자 인터페이스 프로그램 개발
○ 로봇팔 매니퓰레이터를 위한 기계/전기 인터페이스 개발
○ 테스트베드 통합 운영 시스템 개발

◼ 전체 내용
- 주관연구개발기관(드라이브텍(주)):
○ 자율주행 시스템 개발 사양의 성립성 검증 및 원가분석을 반영한 컨설팅 기관과 시장분석을 통한 비지니스 모델구축
- 자율시스템의 개발 사양에 대한 현 차량 탑재성, 제작성 등의 검토
- 다중센스 통합시스템의 현 차량과의 인터페이스 호환성 감토
- 자율시스템 구성품의 원가 및 양산성 분석 검토
- 사업화를 위한 기술의 시장성, 사업 타당성, 사업화 전략 수립
- 새로운 시장 발굴 및 사업화 전략 수립
○ 자율주행 개발 시스템의 성능 검증 및 양산화 기술 운영계획 수립 및 구체적인 시장 진출 로드맵 구축 및 바이어 발굴
- 자율시스템의 주행시험 세부 시나리오 검토
- 자율 주행 시험의 성능 평가
- 상하역 로봇팔 시스템의 연동 운영 방안 구축
- 최종 개발사양의 양산화 제품 설계 및 제작성 검토, 원가분석
- 1차년도 구축된 사업화 전략을 기반으로 목표 시장 지역의 명확화 및 진입전략수립
- 해외시장 진입을 위한 현지 파트너 발굴 및 기술이전을 포함한 현지화 전략 수립

- 공동연구개발기관(한국로봇융합연구원):
○ 자율주행을 위한 구동/조향부 구조 설계 및 제작
- 조향 모터(MDPS) 적용 시스템 개선
- 자율 주행을 위한 다중 센서 시스템 적용 구조 설계
- 수동/자율 주행 전환이 가능한 기구 시스템 설계
○ 자율주행을 위한 구동/조향부 인터페이스 및 제어 시스템 개발
- 실시간 제어가 가능한 고속 통신 기반의 주행 및 조향 모터 제어기 개발
- 조향 모터(MDPS) 제어가 가능한 실시간 위치 제어기 개발
- 수동/자동 전환 전장 장치 개발
- 실시간 상태 정보 수집 및 통신이 가능한 메인 제어기 개발
○ 자율주행 플랫폼을 위한 다중 센서 통합 시스템 개발
- 초음파 센서 데이터 수집 보드 개발
- 라이다/카메라 인터페이스 장치 개발
○ 다중 센서를 이용한 지도 생성 기술 개발
- 라이다를 이용한 주변 랜드마크 인식 알고리즘 개발
- SLAM 기반 지도 생성 알고리즘 개발
- 생성된 지도 공유 시스템 개발
○ 생성된 지도를 통한 실시간 플랫폼 위치 인식 알고리즘 개발
- 다중 센서 모듈을 이용한 자율 전기차 위치 인식 알고리즘 개발
- 통합 모듈 기반의 위치 인식 알고리즘 구현
- 전기차 위치 인식 정확도 실험
○ 자율주행을 위한 플랫폼 구조 설계 보완
- 개발 플랫폼에 적용된 다중 센서에 따른 측정범위 확인 및 어레이(Array) 최적화 설계
- 구동/조향부 시스템 제어 성능 및 안정성 고도화
○ 경로에 대한 의사 결정을 포함하는 경로계획 알고리즘 개발
- Search기반의 최적 경로 계획 알고리즘 개발
- 다중 차량에 대한 임무 기반 다중 경로 생성 알고리즘 개발
- 경로 생성 시간 최소화 기술 개발
○ 주변 장애물과의 충돌 회피를 포함한 경로 추종 알고리즘 개발
- 장애물과의 거리에 따른 속도 조절을 통해 안전성 강화 기술 개발
- 주변 장애물과의 출돌 회피를 위한 local planner 개발
- 차량의 기구학적 구속 조건을 고려한 경로 추종 기술
○ 물류 자동화를 위한 사용자 인터페이스 프로그램 개발
- 목적지 입력을 위한 사용자 인터페이스 프로그램 개발
- 자율 전기차와 사용자간 데이터 통신을 위한 프로그램 개발
○ 로봇팔 매니퓰레이터를 위한 기계/전기 인터페이스 개발
- 퀵 클램프 시스템이 적용된 매니퓰레이터 장착 인터페이스 설계
- 매니퓰레이터의 탈착이 손쉬운 전원 시스템 개발
- 매니퓰레이터의 탈착 유무 파악을 위한 기능 구현
○ 테스트베드 통합 운영 시스템 개발
- 효율적인 로봇 관리를 위한 통합 프로토콜 설계
- 수요처와 유사한 환경에서 통합된 시스템 운영 실험

▣ 연구개발성과
< 정성적 연구개발 성과 >
(과학적 성과) 기존 골프카트 차량의 공간 활용성과 AGV의 이동 자율성 및 상대적으로 낮은 투자비용 등 둥 시스템의 장점을 결합한 기술 개발 성과.
(기술적 성과) 유무인 겸용 자율 주행 전기차의 구체적 메커니즘 및 센서/제어/구동부의 설계를 통해 구현가능한 수준의 상세설계 및 제작을 진행함. 자율주행을 위해서 차량의 기구학을 분석하고, 이를 바탕으로 지도를 생성하며, 생성된 지도를 기준으로 위치 인식을 위한 연구를 수행함.
(경제적 성과) 유무인 겸용 자율 주행 전기차는 저가의 골프 카트용 전기차를 이용하여 자율 주행이 가능한 신개념의 물류로봇으로, 개발이 완료될 경우 물류창고 효율성 향상 및 물류산업에 미치는 영향이 상당할 것으로 기대됨. 아직, 연구 초기 단계로 자율 주행 전기차의 기본적인 개발이 진행되었으며, 남은 연구기간 동안 개발 및 실증을 통해 적용성이 확보된 유무인 겸용 자율 주행 전기차를 개발할 계획임.
(사회적 성과) 유무인 겸용 자율 주행 전기차는 중소형 물류창고의 자율화 및 현대화를 고려하여 개발 중인 자율 주행 전기차로, 개발 완료 후, 물류 창고 관리 및 운용 인력의 탄력적 운용이 가능할 것으로 기대됨. 또한, 전자 상거래의 증가 등으로 인해 증가되는 물류 물동량 처리를 해소하는데 일조할 것으로 기대됨.

▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
□ 연구개발 성과의 활용
ㅇ 현장적용, 실용화. 제품화
- 연구개발된 자사 제품 (FAEV-R)은 파악된 활용처를 바탕으로 국내외 시장 진출하여 제품 판매를 추진 및 실증화 진행
ㅇ 미래원천기술 확보, 신시장 진출
- 현재는 사업 다각화 추진으로 자사제품인 (FAEV-R)의 원천기술을 확보를 통한 기술 개발 및 제품 판매 실적을 쌓고, 향후 매출확대를 기반으로 전체적인 제품 기술 및 신시장 진출을 통한 제품 경쟁력을 가질 수 있음
□ 연구개발성과의 기대효과
ㅇ 고용 창출
- 자율주행차량 분야는 기술 개발 및 제품관리에 대한 전문지식이 있어야 하는 분야로 본 사업을 유지, 확대하기 위해서는 해당 기술산업에 이해도가 높은 전문 인력이 필요함
ㅇ 이송 공정 효율화
- 수작업 기반 크레인 보완 및 대체에 의한 효율화
[크레인 보완에 의한 효율화]
- X-Y 베이스로 정방형 영역에서는 이송이 가능한 크레인 보완
- 정방형 영역 외의 영역으로 이송이 필요한 경우
- 복수의 물건을 동시에 이송해야 하는 경우 크레인의 경우 순차적으로 이송되므로 이송 효율이 저하됨
[크레인 대체에 의한 효율화]
- 무인 저속 운반차에 적재된 상태로 복수의 작업자의 복수의 수작업 수행에 따른 효율화
ㅇ 비용절감 효과
- 비용 절감은 크게 인전비 절감과 상기 공정 단축. 물류 이동의 효율(속도, 운반량) 향상을 비용으로 환산한 효과 내지 안전비용절감효과로 나누어 볼 수 있음
ㅇ 인건비 절감 효과
- 초기 투자 회수 기간 3년 예상
- 저속무인운반차 운영 10년, 5.5억원
- 비용절감효과 예상
- 무인 저속 운반차 2대 기준 인건비 1인 절감
- 서비스 비용은 고려하지 않음
○ 공정 효율화 비용
- 상기 공정 단축. 물류 이동의 효율(속도, 운반량) 향상을 비용으로 환산 가능
- 인건비 절감 효과 대비 10% 정도 비용 절감 에상
- 10년 운영시 초기 투자 회수 비용 포함 누적 3.500만원 비용 절감 효과 예상
○ 탄소배출 저감 효과
- 전동지게차의 경우 내연기관지게차에 비해 연간 80%의 CO2 배출량을 저감
- 기존 내연 기관 지게차를 무인 전기 지게차 대체 효과 (1대 도입 기준)
○ 생산성 향상
- 주야간 24시간으로 무인 저속 운반차 기준 운반이 이송로봇이 운반을 대체하여 따로 보관장소 필요없이 곧바로 물건 출하 가능
- 아크용접의 생산 공정을 기존의 사람 인력에서 로봇으로 대체 시 생산량 20% 향상 가능
- 수작업 기준 2부제 운영시
- 오전대비 심야 시간 생산량 저하 => 도입시 인건비 절감 및 안정적인 효율 확보 가능

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 59
• 1) 연구수행 결과 ... 59
• 2) 목표 달성 수준 ... 65
• 4. 목표 미달 원인분석 ... 66
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 66
• 2) 자체 보완활동 ... 66
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 66
• 5. 연구개발성과의 활용 및 사업화 계획 ... 67
• 끝페이지 ... 80