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다중 물류/서비스 로봇 통합 운영을 위한 실시간 편대관리시스템 기술

전수책임자
유원필
참여자
송수환, 유원필, 이송
기술이전수
3
이전연도
2023
협약과제
21HS2400, 노동환경 개선을 위한 로봇 작업지능 핵심기술 개발, 유원필
21PS4600, 이종의 다중 모바일 물류 핸들링 로봇 통합 운영 시뮬레이터 및 실시간 플릿 매니지먼트 시스템 개발, 유원필
22HS4500, 노동환경 개선을 위한 로봇 작업지능 핵심기술 개발, 유원필
23PS1300, 이종의 다중 모바일 물류 핸들링 로봇 통합 운영 시뮬레이터 및 실시간 플릿 매니지먼트 시스템 개발, 유원필
22PS1700, 이종의 다중 모바일 물류 핸들링 로봇 통합 운영 시뮬레이터 및 실시간 플릿 매니지먼트 시스템 개발, 유원필
AGV, AMR, AGF를 포함한 100대 이상의 로봇의 실시간 통합 운영을 지원하는 로봇편대관리시스템(FMS: Fleet Management System)을 제공한다. 그리고 FMS와 연동하여 개별 로봇의 물류 이송, 자율 충전, 대기, 이동, 에러 감지 등 여러 기능을 지원하는 로봇 매니저 프로그램을 제공한다. 구체적으로 FMS와 로봇 매니저는 다음의 주요 기능을 제공한다.
- 자율 물류 이송작업: 개발 FMS 프로그램은 1)상태모니터링, 2)작업할당 3)경로계획, 4)교통제어를 수행하여 로봇들이 물류 이송작업을 이행하도록 관리
- 개별 로봇 제어: 로봇 매니저는 개별 로봇 상태 정보를 FMS에게 전송하고, 여러 기능(물류 이송, 이동, 충전, 대기, 정지, 재개)을 수행할 수 있도록 제어
- 사용자 인터페이스: 주어진 운영 시나리오에 따른 작업 정보를 입력하기 위한 사용자 인터페이스와 다중 로봇의 동작 상황을 보여주기 위한 공간지도 기반의 인터페이스를 제공
- 물류 작업 시뮬레이션: 실제 물류 시나리오를 기반으로 FMS의 물류처리 성능을 제공하는 시뮬레이터 제공
- 위상 지도 작성: FMS 운영을 위한 IEEE MDR 표준 위상 지도 작성 기술 제공
- 물류 산업의 확대로 인하여 물류 현장은 대규모 물동량을 빠르고 정확하게 처리할 뿐 만 아니라 로봇 등 물류 현장의 다양한 장비를 포함하여 수시로 바뀌는 물류 요구사항, 공간배치 변화에 효과적으로 대응하는 물류 처리 시스템에 대한 요구가 급증하고 있다.
- 특히, 기존의 인력에 의한 물류 처리시스템은 생산비용 증가 뿐 만 아니라 효율 측면에서 점차적으로 로봇이나 자동화 장비를 이용한 시스템으로의 교체에 대한 수요가 급증하고 있다.
- 로봇 FMS시뮬레이터를 구축함에 있어 다양한 공간구조, 다양한 로봇플랫폼을 효과적으로 처리하기 위해서는 로봇제어, 작업할당, 교통제어, 경로탐색 등 다양한 알고리즘과 SW컴포넌트가 필요하다.
- 그러나, 최근까지도 다양한 로봇플랫폼, 다양한 물류 시나리오, 동적인 물류 현장을 효과적으로 모델링하여 실제 물류를 처리할 수 있는 모듈화된 공통솔루션 형태의 제품은 없는 것으로 파악되고 있음
- 본 이전기술은 이러한 물류 현장의 기술적 난제를 해결하기 위하여, 로봇 FMS의 주요 컴포넌트를 독립실행 및 유지보수 가능한 형태로 개발하여 다양한 현장 수요에 대응할 수 있도록 하며, 특히 동적 공간변화, 다양한 로봇 플랫폼을 지원하는 기능을 갖추어 범용적인 로봇 FMS 시뮬레이터를 제공하고자 한다.
- FMS 프로그램은 위상지도(Topological Map)를 구성하여 특정 차선(Lane)을 따라서 로봇이 이동하도록 개발하였기 때문에 로봇과 사람이 작업 공간을 공유하는 동적인 환경에서 활용 가능하며, 다양한 크기/구조의 기존 물류 공간에 효과적으로 적용이 가능
- 국제표준기반의 지도규격을 적용하며, 물류현장의 다양한 레이아웃 및 작업 공간의 변화에 대응하여 빠르게 로봇 지도생성이 가능
- 로봇 SW 플랫폼 산업계 표준인 ROS 플랫폼 도입으로 확장성이 뛰어나며 지게차와 모바일 로봇 등 다양한 종류의 로봇에 적용이 가능
- 다중 로봇 작업할당 (Multi-Agent Task Assignment) 및 경로계획 (Multi-Agent Pathfinding) 알고리즘을 적용하여 최적의 물동량 성능을 제공
- 상기 스케쥴링 및 충돌방지 기능은 수십대 이상의 다중로봇인 경우에도 시뮬레이션이 가능하며 이를 기반으로 최적 AGV 대수 산출이 가능
[기술이전의 내용]
- 로봇 편대관리시스템 (100대 이상 로봇 통합운영지원)
- 로봇 매니저 프로그램
- 사용자 인터페이스

[기술이전의 범위]
- 기술문서 및 프로그램
[물류 자동화]
- 생산, 재고 관리, 제조, 병원 물류, 배달, 농생산물 처리, 건설현장 등 물류를 포함하는 다양한 서비스에 직접 적용이 가능
- 특정 물류 환경 및 연동 시스템에 대한 종속성이 낮기 때문에 다양한 로봇 시스템 및 작업 처리에 적용이 가능