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범용 로봇 주행 라이브러리 uRON v2.0

전수책임자
최성록
참여자
유원필, 이재영, 최성록
기술이전수
5
이전연도
2015
협약과제
09MC3200, u-Robot 인지인프라 기술개발(주관 : u-City 환경기반 하이브리드 u-로봇 서비스 시스템 기술개발), 유원필
12MC2200, 실외환경에 강인한 도로기반 저가형 자율주행 기술 개발, 유원필
13MC1200, 도심, 야외 비정형 3차원 공간 실시간 인식 및 로봇주행기술 개발, 유원필
14PC1100, 도심, 야외 비정형 3차원 공간 실시간 인식 및 로봇주행기술 개발, 유원필
- 본 기술은 로봇 주행에 필수적인 위치 추정, 경로 계획, 경로 추종, 장애물 회피 등의 기능을 담고 있는 “로봇 주행 라이브러리”에 관한 것임
- 본 기술은 로봇 하드웨어와 운영체제에 “독립적인 구조”로 설계되어 다양한 로봇에 적용 가능한 범용 로봇 주행(Universial Robot Navigation, 이하 uRON) 라이브러리임
- 본 기술은 사용자가 로봇 구동 환경과 주행 요구 사항에 맞게 라이브러리의 구성 요소들을 “재구성 가능한 구조”로 설계되어 다양한 로봇 서비스에 적용 가능
- 이동 로봇의 자율 주행은 안내, 방범, 운송, 청소, 탐사 등의 복잡한 서비스를 수행하는데 기본적으로 필요한 기능임
- 많은 학교, 연구소, 기업에서 이동 로봇을 만들고 있지만, 각각의 운용 환경과 로봇에 맞는 주행 기술을 개발하고 있음
? 예 1: 미국 MobileRobots의 ARIA 및 관련 로봇 주행 기술은 자사의 로봇(예: Pioneer)에만 적용 가능
? 예 2: 미국 Evolution Robotics의 ERSP는 자사의 로봇(예: Scorpion)에만 적용 가능
- 본 기술은 상기 문제점을 해결하기 위해 장치 독립적인 구조와 용도에 맞게 재구성 가능한 구조를 가지고 있고, 이를 통해 다양한 로봇에 다양한 용도에 로봇 주행 기술을 구현할 수 있는 장점이 있음
- 본 기술은 하드웨어/운영체제에 독립적이고 다양한 환경 및 용도에 맞게 재구성 가능한 구조로 설계되어, 다양한 로봇 및 서비스에 적용 가능
- 본 기술은 위치 추정, 경로 계획, 경로 추종, 장애물 회피와 같은 주행 컴포넌트뿐만 아니라 이를 이용한 주행 프레임워크를 탑재하고 있어, 사용자가 적은 양의 코드로 쉽고 빠르게 이동 로봇에 주행 기능을 구현 가능
- 본 기술은 Theta* with non-collision pruning와 Coarse-to-Fine A*(CFA*)와 같은 최신 고속 경로 계획 알고리즘을 탑재
. Non-collision pruning은 Theta*를 약 2배 고속화
. CFA*는 A*에 비해 약 40배 빠름
- 본 기술은 안전을 고려한 경로 계획 및 장애물 회피 알고리즘 탑재
. 점층적 비용 지도를 이용한 안전성을 고려한 경로 생성
. Vector Field Histogram+(VFH+)을 이용한 장애물 회피
A. 기술명 : 범용 로봇 주행 라이브러리 uRON v2.0 (바이너리만 제공)
- 기반 모듈 (바이너리): 행렬, 그래프, 베이지안 필터, 지도 포맷, 위치 추정
- 주행 모듈 (바이너리): 경로 계획, 경로 추종, 장애물 회피

B. 기술명 : 범용 로봇 주행 라이브러리 uRON v2.0 (소스 코드 및 바이너리제공)
- 기반 모듈 (바이너리 및 소스 코드): 행렬, 그래프, 베이지안 필터, 지도 포맷, 위치 추정
- 주행 모듈 (바이너리 및 소스 코드): 경로 계획, 경로 추종, 장애물 회피
A. 기술명 : 범용 로봇 주행 라이브러리 uRON v2.0 (바이너리만 제공)
- uRON v2.0 라이브러리 바이너리
- uRON v2.0 라이브러리 API 문서 (HTML, CHM, PDF 버전)
- uRON 라이브러리 예제 프로그램 소스코드
- uRON 라이브러리 사용법 설명서 (로봇주행의 기초 포함 4개, 목록 별첨)
- uRON 라이브러리 관련 특허 실시권 (2개, 목록 별첨)
- uRON 라이브러리 관련 논문 (13개, 목록 별첨)

B. 기술명 : 범용 로봇 주행 라이브러리 uRON v2.0 (소스 코드 및 바이너리 제공)
- uRON v2.0 라이브러리 바이너리 및 소스코드
- uRON v2.0 라이브러리 API 문서 (HTML, CHM, PDF 버전)
- uRON 라이브러리 예제 프로그램 소스코드
- uRON 라이브러리 사용법 설명서 (로봇주행의 기초 포함 4개, 목록 별첨)
- uRON 라이브러리 관련 특허 실시권 (2개, 목록 별첨)
- uRON 라이브러리 관련 논문 (13개, 목록 별첨)
- 본 기술은 이동 로봇의 자율 주행에 필요한 기술들을 포함하고 있어 서비스 로봇/필드 로봇 분야에 적용 가능하고, 향후 지능형운송시스템(ITS)의 자율 주행, 게임이나 가상환경의 아바타/캐릭터 등의 움직임 모사 및 생성에도 사용될 수 있음
- 본 기술을 로봇 분야에 활용하는 방안은 크게 아래 세 가지와 같다.
? 본 기술을 자사의 서비스 및 필드 로봇에 적용하여 짧은 개발 기간과 적은 개발 인력으로 로봇 주행 기술을 구현
? 본 기술을 자사의 연구용 로봇 플랫폼과 함께 번들 소프트웨어로 판매 (예: MobileRobots의 ARIA)