생활지원 로봇의 작업공간 파악을 위한 맵 표현과 평면검출 방법

전문가 제언

○ 이 논문은 생활지원형 로봇 개발연구와 관련된 것으로 환경형상을 다수 4각주의 집합으로 표현하고, 이를 시계열로 취급할 수 있는 맵 TCCM(Time-series Composite Cuboid Map)을 제안한다. 생활환경 하에서 물체조작을 하는 로봇을 위한 공간형상 파악이 초점이다.

○ 로봇에 테이블 위의 물건을 취급하게 하는 과제를 고려하면 먼저 환경의 3차원 형상을 계측하여 이를 행동생성에 이용하는 접근법은 확실성이 높다. 거리 센서의 소형화, 경량화가 발전되어 이를 돕고 있으나 로봇의 작업 공간, 전 범위의 거리 데이터를 한 번에 신뢰성 높게 취득하는 것이 어려우므로 센서 데이터를 시계열로 취급하는 시스템이 필요하다.

○ 표현의 효율화 관점에서 계측정보를 적절하게 압축해서 데이터양을 줄이는 것이 바람직하며, 이로부터 평면을 찾는 업무를 하게 될 때 생활환경에 이용하는 도구로 유용할 것이다. 환경 형상을 다수의 4각주의 모임으로 표현하여 이를 시계열로 취급할 수 있는 맵인 TCCM (Time-series Composite Cuboid Map)은 Triebel 등이 제안한 MLSM (Multi-Level Surface Map)으로부터 착상된 것으로 높은 형상 표현력을 가지면서 맵의 구성요소 수를 낮게 제어하는 것이 특징이다.

○ 평면 검출은 1) 수평면 검출 방법으로 옮겨야 할 물체의 대부분이 수평면 상에 설치되므로 이러한 면을 간단히 검출한다. 2) 임의평면 검출은 생활지원 로봇이 관찰해야 할 대상으로 선반 등과 같이 수직면을 포함하고 있거나 평면형상의 물체의 경사진 것을 확인하여야 한다. 경사진 평면에 대해 수평면 검출이 적용되지 않지만 심선표현이라는 새로운 방법을 도입함으로써 거리 데이터 맵핑에서 이산형상을 감소시키고 효율적 탐색으로 평면 요소를 찾을 수 있다.

○ 아직 생활지원 로봇에의 적용사례 단계에는 이르지 않은 상황으로 실효성 문제를 다루기 이전 단계에서 실시간 데이터에 의해 4각주로 생성된 개별 맵과 통합 맵을 통해 작업공간의 파악이 가능하고, 또한 테이블상의 평판의 기울기를 인식하는 데는 무난한 결과를 얻었다. 향후 연구의 진전과 함께 응용확산이 기대된다.

저자

Kimitoshi Yamazaki

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2012

권(호)

30(4)

잡지명

日本ロボット學會誌

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

443~452

분석자

마*하

분석물

• 생활지원 로봇의 작업공간 파악을 위한 맵 표현과 평면검출 방법.pdf [245,795 byte]

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