자율이동로봇의 내고장성 향상 연구

전문가 제언

○ 동적환경의 야지 주행 자율이동로봇은 자주 고장이 난다. 일반적으로 이동로봇은 고장상황이나 예견할 수 없는 상황을 효율적으로 관리하도록 설계되지 않는다. 어떤 연구에서도 실제로 신뢰성이나 내고장성을 이동로봇 설계에 통합하는 글로벌 접근이 없다. 본 논문은 내고장성원리를 로봇 실시간 제어아키텍처에 통합하려는 것이 목적이다. 고장모드분석은 처음 가장 관련이 큰 고장을 식별하고 특성화하기 위해 수행된다. 다음 고장 탐지 및 진단 기재를 설명한다. 고장탐지는 고장 거동을 스캐닝하는 목적의 소프트웨어 구성품에 기반을 두며 진단은 잔차 이론과 신호해석에 기반을 두어 고장 난 소프트웨어/하드웨어 구성품이나 거동을 식별한다. 마지막으로 회복기재는 modality principle에 기반을 두어 콘텍스트와 로봇의 현 운용 기능에 따라 로봇 제어루프를 적응시키도록 제안한다. 본 접근을 Pineer 3DX 이동로봇의 제어아키텍처에 응용한다.

 

○ 원격 또는 위험 환경에서 로봇은 지속해서 임무를 수행하기 위해 즉시 인간의 개입 없이 효과적으로 내부 고장을 탐지하고, 고장을 견뎌야 하며, 필요시 고장이 복구되어야 한다. 최근 전장환경 변화로 군사로봇의 전력화가 증대되고 있으며, 더불어 UGV, UUV 및 UAV 분야의 군사로봇 신뢰도 및 내고장성에 대한 관심이 증가하고 있다. 내고장성 주제는 많은 견지에서 조사되고 있으며, 진행 중인 연구는 온？오프라인 로봇 시스템 실패 분석을 수행하고 있다. 나아가 내고장성 제어 환경을 개발하고 하드웨어, 운동학 및 기능 이중화(function redundancy)를 이용하여 고장 탐지와 에러 회복을 추구한다. 미국을 비롯한 일부 국가는 로봇 내장성 관련 제한적이나마 최신 기술을 제시하고(예로 ALLIANCE) 내고장성에 대한 야전 미래가능성을 제공한다. 특히 미국의 군 및 NASA에서는 로봇 신뢰도와 내고장성 표준을 조사 연구하고 있다.

 

○ 국내에서 내고장성에 관한 연구와 적용은 민？군사 분야에 걸쳐 꾸준히 발전되어오고 있으나, 민？군 응용 관련 자율 이동로봇 분야에서는 개념도 생소하다. 로봇 실용화 추세를 고려하여 현재 활발히 진행 중인 로봇 기술 개발과 동시에 기존 신뢰도 기술을 바탕으로 내고장성 기술 연구가 절실하다.

저자

D. Crestani, K. Godary-Dejean, L. Lapierre

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2015

권(호)

68()

잡지명

Robotics and autonomous Systems

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

140~155

분석자

안*영

분석물

• 자율이동로봇의 내고장성 향상 연구.pdf [547,086 byte]

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