초록 ▼

□ 연구개요
사용자가 로봇 원격제어 시 네트워크 및 물리적 거리의 한계를 극복하고 영상을 전달하기 위해, 원격지에서 사용되는 큰 이미지의 전송 빈도수를 줄여 전송한 지연된 영상 정보, 지연돼서 받는 로봇의 상호작용 힘 정보 및 원격 조작 정보를 조종자의 조종값과 같이 사용하여 GAN(Generative Adversarial Networks) 기법을 통하여 실시간 영상 생성 및 상호작용 힘 생성 방법을 개발하고 이 영상 및 힘 정보를 사용자에게 피드백하여 원격로봇 제어함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 저주파수

□ 연구개요
사용자가 로봇 원격제어 시 네트워크 및 물리적 거리의 한계를 극복하고 영상을 전달하기 위해, 원격지에서 사용되는 큰 이미지의 전송 빈도수를 줄여 전송한 지연된 영상 정보, 지연돼서 받는 로봇의 상호작용 힘 정보 및 원격 조작 정보를 조종자의 조종값과 같이 사용하여 GAN(Generative Adversarial Networks) 기법을 통하여 실시간 영상 생성 및 상호작용 힘 생성 방법을 개발하고 이 영상 및 힘 정보를 사용자에게 피드백하여 원격로봇 제어함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 저주파수 지연 영상으로부터 실시간 고주파수 영상 생성
- 1 자유도 로봇 Gripper와 물체 간의 상호작용을 수행하는 실험 수행
- 상호작용 힘과 저주파수 지연 영상을 활용한 실시간 고주파수 영상을 생성 네트워크 개발 및 테스트
- 6자유도 로봇 팔과 Gripper 시스템을 통합
- 물체를 파지, 들기, 흔들기 등의 다양한 상호작용을 수행하는 실험 수행
- 상호작용 힘과 로봇 조종값, 그리고 저주파수 지연 영상을 기반으로 실시간 고주파수 영상을 생성하는 네트워크를 개발 및 테스트
○ 지연 영상으로부터 실시간 영상 생성
- 원격으로 조작되는 로봇이 물체와 상호작용하는 과정에서 발생하는 불규칙하게 지연되는 저주파수 영상을 포함하는 데이터베이스 확보
- 불규칙한 지연 영상에 대응하는 강건한 실시간 영상 예측 네트워크를 개발 및 테스트
- 자동차 원격 주행 시, 주행 영상과 자동차 조종값에 기반한 미래 영상 예측
- 4족 보행 로봇 보행 시, 지연된 보행 영상과 로봇 조종값에 기반한 실시간 영상 예측
○ 영상 기반 힘 예측 및 haptic feedback 시스템 구축
- 6 자유도 로봇이 물체와 상호작용할 때 영상 기반 힘 예측 네트워크를 개발 그리고 실시간 힘 예측 테스트 수행
- 돼지 심장을 대상으로 하는 로봇수술 시, 이미지 기반 대상에 작용하는 힘 예측.
- 실시간 영상을 통해 로봇이 물체를 조작할 때 발생하는 상호작용 힘을 예측하고, 이를 바탕으로 haptic device가 조종자에게 haptic feedback 할 수 있는 시스템 구축
- haptic feedback 시스템을 활용 로봇 원격제어를 통한 사물 조작 테스트 수행

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 환자의 원격 진료 및 원격수술, 우주 환경에서 작업을 수행하는 로버나 위성의 제어 등 사람이 직접 작업을 수행하기 어렵거나, 코로나19 상황에서 원격으로 검체를 채취하는 등 작업자의 안전이 우려될 수 있는 위험한 환경과 같이 로봇의 원격제어가 필요한 환경에서 본 연구의 성가를 활용하여 로봇의 원격제어 안정성 및 제어 성능을 향상할 수 있을 것으로 기대됨.
- 본 연구를 활용하여 로봇 시스템의 원격제어 시, 물리적 거리 및 네트워크 환경 등으로 인해 필연적으로 발생하는 데이터의 지연 문제를 해결.
- 특히, 용량이 크고 사람이 가장 의존하는 시각적 정보인 영상 정보의 지연 문제를 해결하여 작업을 수행하는 작업자의 전송 지연으로 발생하는 제어의 불안정성 문제를 해결하고, 작업의 안정성과 효율성을 높일 수 있도록 함.
- 햅틱 디바이스를 통해 작업자에게 작업 환경의 힘과 감각을 전달함으로써 물리적 거리에도 불구하고 작업 환경을 더 생생하게 체험할 수 있도록 한다. 이를 통해 작업자의 작업 효율과 안전성을 향상시킬 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구내용 ... 4
• 2) 연구 범위 ... 5
• 3) 연구 필요성 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 1차 연도 ... 6
• 2) 2차 연도 ... 8
• 3) 3차 연도 ... 11
• 4) 4차 연도 ... 13
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 19
• 6. 자체점검표 ... 20
• 끝페이지 ... 33