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2021년 6월 11일 (금) 21:46 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 실내 자율주행 배달 로봇

영문 : Indoor Autonomous Delivery Robot System

과제 팀명

Whatever

지도교수

이동희 교수님

개발기간

2019년 3월 ~ 2019년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 컴퓨터과학부 2016860038 조재형(팀장)

서울시립대학교 컴퓨터과학부 2016920005 김경석

서울시립대학교 컴퓨터과학부 2015920022 박현정

서울시립대학교 기계공학과 2018430023 노민

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

실내 자율주행 배달 로봇 시스템(Indoor Autonomous Delivery Robot System)을 구축함.
- 여기서 실내 자율주행 배달 로봇이란 한정된 실내 공간에서 원하는 목적지로 무언가를 배달하는 로봇을 말함.
본 프로젝트에서는 차륜형 배달 로봇의 하드웨어와 특정 목적지까지 안전하게 자율 주행하여 물건을 배달할 수 있는 소프트웨어 시스템을 개발하고자 함.

개발 과제의 배경

코로나 확산에 따른 비대면 수요가 증가하고 있는 요즘, 배달 로봇에 대한 시장 규모가 확대되고 있음.
실내 배달 로봇은 단순 반복 업무나 무거운 짐을 나르는 일을 도맡아 일의 효율성을 높여주는 역할을 할 것으로 기대됨.
비대면 배달이 가능해짐으로써 코로나 19 예방에 도움을 줄 수 있고 사생활 또한 보호될 수 있을 것이라 기대됨.
개발되고 있는 배달 로봇보다 저렴한 비용으로 실내 자율주행 배달 시스템을 개발함으로써 사무 공간과 공장 같은 특정 장소에서 더욱 효율적인 배달 시스템을 구축할 수 있을 것이라 기대됨.

개발 과제의 목표 및 내용

실내 공간을 한정으로 하여 원하는 목적지까지 무언가를 배달할 수 있는 차륜형 로봇 시스템을 제작함.
적외선 센서를 이용하여 검은색 라인을 따라가면서 특정 목적지까지 이동하도록 하며, QR 코드로 목적지를 인식하거나 특정 명령을 수행하도록 함.
초음파 센서를 이용하여 장애물을 인식 후 대응할 수 있도록 함.
배달 물품의 하중이나 방향 및 속도에 따라 모터를 제어하고 안전하게 이동할 수 있도록 제작함.

전 세계적인 기술현황

Thordrive에서 자율주행 인식, 측위, 고정밀지도제작 및 주행경로 생성, 제어까지 Full-stack 기술 및 특허를 보유중이며 미국 실리콘밸리에서 자율주행 배송 서비스 및 인천 공항과 협력하여 항공기 운항편에 맞춰 제1여객터미널 입국장 도착게이트에 자동 배치되며 도착게이트에서부터 검역대까지 교통약자의 이동을 지원하는 서비스를 시행하였다.
트위니에서 카메라, 초음파, 거리측정 센서를 활용하여 물품을 운반하는 물류로봇을 적재형과 추종형 두가지 유형으로 선보이고 있다.
브이디컴퍼니에서 서빙로봇인 푸두봇과 방역로봇이 푸닥터를 선보이고 있으며, 이 중 푸두봇은 국내 서빙로봇의 90%이상을 점유중이다.
베어로보틱스에서 사각지대 없이 사물 및 사람을 인식하는 AI 기반 인지능력을 보유한 서빙로봇을 선보이고 있다.

특허조사 및 특허 전략 분석

운송 로봇의 실내자율주행 시스템 – 씨제이올리브네트웍스 : 운송 로봇이 실내 공간을 촬영하고 해당 이미지를 기반으로 주행 가능 영역을 추출하여 주행 가능 영역을 학습한다. 해당 학습을 기반으로 확정 주행 경로를 생성하여 로봇으로 송신한다. 장애물이 발견된 경우 상대 거리를 산출하고 이를 기반으로 주행 경로를 보정하고 재전송한다.
에지 컴퓨팅환경에서 마그넷 트리거링과 마커를 이용한 실내 자율주행 차량의 위치 마킹 방법 – 경희대학교 산학협력단 : QR코드를 통한 자율주행은 인식된 위치에 따라 측위를 진행하기 때문에 정확한 위치를 기대할 수 없다. 또한 QR코드를 놓치는 상황에서 새로운 변수가 발생한다. 이를 해결하기 위해 QR 코드 근방에 자석을 배치하여 QR코드가 전방에 있음을 인지하고 전달된 명령어를 실행한다. 이를 통해 명확한 측위를 돕는다.
실내 토폴로지맵 생성 방법 및 이를 위한 자율주행 로봇 – 선문대학교 산학협력단 : 실내 토폴로지맵 생성 방법 및 이를 위한 자율주행 로봇이 개시된다. 실내 토폴로지맵 생성 방법은, 실내에서 주행을 시작하는 단계, 라이다 센서를 이용하여 주변형태 데이터를 획득하는 단계, 기주행경로에 대한 폐루프(loop closure) 검사를 수행하는 단계, 폐루프 검사 결과에 따라 기주행경로와 주행예정경로가 교차되지 않도록 주행예정경로를 설정하는 단계, 주행이 종료되면, 획득된 주변형태 데이터를 이용하여 실내 지도를 생성하는 단계 및 생성된 실내 지도를 이용하여 실내 토폴로지맵을 생성하는 단계를 포함한다.

기술 로드맵

시장상황에 대한 분석

경쟁제품 조사 비교

내용

마케팅 전략 제시

내용

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

내용

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용

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 *초음파 센서를 이용하여 장애물을 인식 후 대응할 수 있도록 함.
 *배달 물품의 하중이나 방향 및 속도에 따라 모터를 제어하고 안전하게 이동할 수 있도록 제작함.
-===관련 기술의 현황===
+====관련 기술의 현황====
 ==관련 기술의 현황 및 분석(State of art)==