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비평지용 무인차량을 위한 장애물 탐지(전기학회논문지 2016.02)

 

Cap 2016-02-28 10-13-06-280.jpgCap 2016-02-28 10-14-12-125.jpg

오시코시의 테라맥스 UGV의 회전식 라이다 매핑 시스템.

 

 

기존의 장애물 탐지 방법들은 보통 하나의 2차원 라이다(LIDAR, Light Detection And Ranging)를 사용하거나,

 

차량의 수평면에 평행하게 배치된 다수의 2차원 라이다를 사용했는데, 이는 비포장도로나 야지 등과 같은 비평지 환경에서

 

급격한 기동을 수행하는 군사용 무인차량에는 부적합했습니다. 비평지 환경의 군사용 무인차량의 경우

 

급격한 방향 전환과 속도 변화로 인해 유발되는 무인차량의 관성력으로 인해 좌우 방향(Roll) 또는 앞뒤 방향(Pitch)으로 기울어져

 

비교적 평탄한 지면도 장애물로 오인되는 경우가 발생했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 기존의 비평지용 군사용 무인차량들은

 

다양한 센서들을 활용하여 높이 정보가 포함된 3차원 형상정보를 가지는 지도를 생성하여 활용했습니다.

 

이 방법은 장애물 탐지에 있어서 높은 해상도를 가질 수 있지만, 그로 인해 많은 계산량을 요구하고 빠른 정보 갱신이 힘들다는 단점을 가졌습니다.

 

Cap 2016-02-27 21-58-42-668.jpg

Cap 2016-02-28 00-15-32-311.jpg

제안된 장애물 탐지 방법을 적용한 UGV와 동적 환경에서의 시험 결과.

 

 

논문에서는 2대 이상의 2차원 라이다 혹은 1대의 다중 스캔 라이다를 활용하여 평탄하지 않은 비포장 도로 혹은 야지 등과 같은 환경에서

 

지면 정보가 제거된 장애물 정보를 제공해 기존의 3차원 형상정보를 활용하는 장애물 탐지 방법보다 적은 계산시간을 요구하는 새로운 장애물 탐지 방법을 제안했습니다.

 

지면의 경사도를 계산하여, 계산된 경사도가 임의의 기준 경사도보다 작은 값이라면 지면으로 판단해서 제외하고, 큰 값이라면 장애물로 판단하여 처리하는 겁니다.

 

이러면 '몇m 앞 어디에 장애물이 있다!'만 인식할 수 있는 것이죠.

 

Cap 2016-02-28 10-30-06-189.jpg

Cap 2016-02-28 10-30-18-507.jpg

정적 환경에서 장애물 탐지 시험 결과.

 

 

지면 정보를 제거하고 장애물 정보를 생성하기 때문에 상대적으로 상당히 적은 계산량을 요구하는 장점을 가지며,

 

3차원의 장애물 정보를 2차원의 장애물 정보로 관리하는 덕분에 상대적으로 적은 저장공간을 차지하는 이점이 있다고 합니다.

 

제안된 장애물 탐지 방법은 근거리에서 긴급히 나타나는 장애물을 탐지하고 회피하는 응용분야에 적용 가능할거라고 하네요.

 

 

(본 연구는 국방과학연구소 “단위로봇 경로계획/제어기술 (자율주행 7레벨)” 과제와 LIG Nex1의 계약번호 LIGNEX1- 2015-0086(00)의 지원으로 수행되었습니다.)

 

 

 

세줄요약

 

1. 기존에는 3차원 형상정보를 가지는 지도를 활용해서 장애물을 탐지했지만 정보 갱신속도가 좀 느렸음.

 

2. 제안된 방법은 지면 정보를 제거하고 장애물 정보만 제공해서 기존 방법보다 계산량이 적고, 저장공간도 적게 차지함.

 

3. 응답속도가 빨라져서 긴급히 나타나는 장애물에 대응하기가 쉬워짐.

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비부 2016.02.28. 12:18
견마형 로봇이 차후에 배치된다면 따로 UGV부대를 창설해서 배치할까요 아니면 중대 혹은 대대에 배속시킬까요? 워낙에 비싼 물건일거 같지만 중대에 배속된다면
엄폐도 되고 부착된 기관총으로 사격도 가능할텐대.
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Sheldon 글쓴이 2016.02.28. 12:54
비부
GP와 GOP에 배치한다 했으니 수색중대나 수색대대 소속으로 배치될 듯 합니다.
안승현 2016.02.28. 12:57
HW와 SW 발전은 어느 분야든 비슷하네요.

컴퓨터 초기 느린 CPU속도를 SW적으로 어떻게 해서든 처리하려고 최적화를 위해 노력하다가... 나중에 가서는 점차 좋아 지는 HW와 이후 미친듯한 HW빨로 밀어 붙이고 최적화는 개뿔 운운하며 온갖 잡다한 기능을 다 붙이기 시작하는...

이런 분야도 인공지능을 사용하게 되면 초반엔 위에 언급한 지형이 장애물인지 아닌지 구분도 못하다가... 점차 데이터가 쌓이고 대응패턴이 쌓이다 보면 어느순간부턴 동적장애물조차 자연스럽게 인지하고 처리하게 되겠지요.
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Sheldon 글쓴이 2016.02.28. 13:04
안승현
https://milidom.net/index.php?mid=freeboard&search_target=nick_name&search_keyword=Sheldon&document_srl=249044

이것도 같이 보시면 될 것 같네요.
안승현 2016.02.28. 13:29
Sheldon

본건데... 참 예산이...

이러니 우리나라 임베디드 분야나 시스템C 분야 인력이...

제몸값 받으려면 그냥 미국가는게 개인에겐 당연한 시대가 되어버린듯 해요. 4년에 꼴랑 30억원....

 

1년에 8억도 안되는 돈이고,  업체에서 하는거면 제경비 제했을때 3~4억도 안되는 돈이 인건비에 투입된다는건데... 

 

제 친구중에 DBA인 친구가 있는데 일본에서 일할때 연봉이 2~3억원돈이였어요.  지금은 중국가 있죠.  회사 끝나고 투잡으로 오라클 튜닝 프리렌서 뛰는데 프리렌서로 알바비만 일년에 억단위 버는 친구 입니다.   

 

어느나라나 개발자가 고생하는건 똑같은데 그에 대한 금전적 보상이 유독 한국은 시궁창이죠. 

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Sheldon 글쓴이 2016.02.28. 13:42
안승현
쩝...언제쯤 소프트웨어 엔지니어가 좋은 대우를 받을 수 있는 시기가 올지...
eceshim 2016.02.28. 14:33
Sheldon
소프트웨어도 하나의 제품으로 인식해야 하는데
그게 아니니까요 쩝.
그리고 정부지원으로 하는 양산형 코더가 너무 많아서 제살을 넘어 뼈까지 깍까먹는 임금구조가 고착화 되있기도 하구요

컴공다니고 지금 쿠팡에서 프로그래머로 일하는 친구가 있는데 삼성에서 문과애들 대려다가 코딩시킨다는거 보고 심각하게 전과 생각하더라구요
hotae12 2016.02.28. 18:31
eceshim
에루지 시엔에스는 비전공자도 코딩 교육합니다 ㅎㅎ
종이호랭이티거 2016.02.28. 18:30
Sheldon
우리나라는 당장 파이 키우기에 도움이 되는 몇몇 산업에만 전력을 다해 집중하고
나머지는 심하게 푸대접해왔죠 확실히...

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