“e4ds 승리호는 강한 성장세를 보이는 엣지 AI 영역에서 환경 데이터를 수집하고 활용하기 위한 자율주행로봇(AMR)에 적용되는 자율주행 환경을 개발하고, 또한 자율주행로봇을 개발하는 중소기업과 학생들의 개발 부담을 경감하기 위한 상용로봇 개발 방향을 제시해 국내 자율주행로봇 발전에 기여할 것이다”

9월29일부터 9월30일 개최된 ‘2021 마우저 로보틱스 세미나 - 지능형 자율이동 로봇 설계 세미나’ 2일차 행사에서 김륭 E4DS 전자기술연구소 소장은 ‘지능형 자율주행 AMR 디바이스 개발시 고려해야 될 사항 알아보기’를 주제로 특강을 진행하며, AMR인 ‘e4ds 승리호’의 개발방향을 제시했다.

김륭 소장은 이번 발표에서 AI 엣지 영역은 우리가 생활하는 환경과 공간에서 일어나는 현상들을 학습하고, 그 결과에 따라 좀 더 안전하고, 편리한 여러 가지 기능들을 사람들에게 제공하는데 아주 중요한 부분이라며, 가까운 시일 내 가장 성장세가 강한 시장이라고 언급했다.

또한 고정된 특정위치에서 데이터를 수집하고 분석하는 엣지 디바이스들도 중요하지만 사람과 사물이 이동하는 모빌리티 환경에서 실시간으로 변화하는 환경 데이터를 수집하고, 활용하기 위해 스스로 움직이는 로봇의 존재는 필수적이라고 밝혔다.

반면에 자율 주행 로봇의 개발 과정에서 주행테스트 환경도 쉬운 일이 아니며, 시험자나 참관자들의 사고 위험 부담, 중소기업이나 학생들에 대한 경제적 부담은 더욱 크다며 이러한 부담을 줄이고자 축소모델을 만들어 주행 알고리즘 테스트에 사용하고 있다고 전했다.

이에 상용로봇 개발 방향을 설명하며, AMR 설계시 고려 사항을 소개했다.

AMR 설계시 고려사항으로 우선 △사용환경과 목적에 맞는 구조/크기 △최대 적재 중량/속도 △휠, 궤도 등 구동 형태 △배터리 용량/무게/부피 등의 기본 구조를 고려해야 한다고 언급했다.

또한 형상 관리 조직이 중요하다며, 개발 요청부터 시스템 디자인, 시제작, 제조, 종료 등 디자인 프로세스를 설명했다.

구동 시스템과 관련해서는 바퀴를 제어하는 부분들은 많은 제어 요소들을 지니고 있다며, 설계 개념에 대한 확실한 이해를 요구했다.

특히 서비스 AMR의 경우 사람의 달리는 속도 이하여야 하며, 150Hz로 제어시, 1사이클당 3.3㎜ 이동, 500Hz 이상으로 제어해야 1㎜ 단위로 제어가 가능하다고 말했다.

AMR은 구동부, 센서부, ROS/SLAM/통신제어부 등으로 기본 하드웨어 구조를 갖추며, 기본 소프트웨어 구조로는 △오픈 보드 OS △ROS/ROS2 △SLAM △오픈 CV △모터 컨트롤 △IMU/센서 등을 갖춘다.

AMR의 설계시 고려사항은 개발자들을 위한 기술 정보를 제공해야 하기 때문에 다양한 환경을 테스트하고, 어떤 방법이 효율적인지 보고 있다고 전했다.

또한 소프트웨어 개발과 관련해 사용 PC의 따라 성능이 좌우된다며, ROS 빌드 시간은 VM웨어가 약간 빠르고, 맥사용자라면 Vbox만 무료로 가능하다고 언급했다.

ROS(로봇운영체계)와 관련해서는 ROS는 동일한 마스터 노드를 가진 여러 로봇을 지원하지 않기 때문에 최고 성능을 발휘하기 위해서는 컴퓨팅 리소스, 온보드 네트워킹이 필요하다고 전했다.

이와 달리 ROS2는 DDS 사용이 가능하고, DDS 분산 검색 메커니즘을 사용해 노드 및 토픽에 대한 모든 정보를 얻을 수 있는 사용자 지정 API를 제공하며 우분투, 윈도우10 및 OS X와 호환되고, 메시지 파일의 데이터 유형 초기화 시 기본값을 가질 수 있고, RTPREEMPT와 같은 apt RTOS로 실시간 응답 지원이 가능하다고 전했다.

마지막으로 E4DS 전자기술연구소의 AMR ‘e4ds 승리호’를 소개했다.

김륭 소장은 “e4ds 승리호는 자율주행, 비전인식, 경로중행, 장애물 회피, 공기정화 탈취, UV 살균, 플라즈마 이온탈취, 꽁초 및 소형 쓰레기 청소 등의 기능을 수행하며, 안정적 사고 없이 주행하는 것이 중요하며, 완성 이후 그 위에다가 여러 가지 센서라든지 소프트웨어 알고리즘 탑재를 해 가지고 지속적 업그레이드를 할 계획”이라며 “각 제어부분들이 가지고 있는 기술적인 부분들과 거기에서 활용이 되는 소프트웨어 알고리즘 아키텍처 여러 가지 솔루션과 디바이스들을 앞으로 계속 테스트해서 결과치가 모이면 e4ds 사이트를 통해 여러 가지 기술자료들을 공개하도록 하겠다”고 밝혔다.