소형굴착기의 원격 조종을 위한 물체 거리 측정 및 자동 굴착 시스템에 관한 연구

Abstract

스마트 컨스트럭션이란, 일반적인 건설 기술에 4차 산업혁명의 신기술을 도입하여 생산성 향상 및 업무 효율을 증진하는 것을 말한다. 스마트 컨스트럭션에 많이 적용되는 기술은 환경인식과 무인자율 작업이 있다. 많은 연구에서 환경인식을 하기 위해 라이다, 초음파센서, 레이더, 카메라 센서를 사용한다. 라이다, 초음파센서, 레이더는 사물의 거리 정보를 정확히 측정할 수 있는 장점이 있고, 카메라는 거리 정보의 정확성 보다는 사물을 직접 인지 할 수있는 장점으로 많이 사용했었다. 하지만 무인자율 작업의 필요성이 증진됨에 따라 원격에서 작업자가 굴착기를 주변의 환경을 인식하고, 사물을 인지할 필요성이 대두되었고, 카메라를 통한 거리 측정이 필요해졌다. 본 논문에서는 원격에서 굴착기를 조종하기 위해서 설치하는 카메라를 이용하여 거리를 측정하는 시스템을 구축한다. 그리고 측정한 거리 값과 좌표 값을 역방향 기구학적 모델링에 대입하여 굴착기의 관절 각도를 구할 수 있다. 즉, 작업자가 카메라를 통해 사물을 인식하면 굴착기가 사물에 도달하기 위한 필요 각도를 얻을 수 있고 굴착기가 간단한 작업은 자동으로 할 수 있는 시스템을 만든다.