* 관련 기술 동향
자율 주행 기술이 발전함에 따라 SLAM기술 적용을 위한 GPS 및 비젼을 활용한 측위기술이 점점더 중요한 핵심기술로 연구개발되고 있다. 특히 물류 로봇(AGV & AMR) 및 실내 서비스 로봇의 자율주행 구현을 위해서는 좀더 정밀한 측위기술이 필요하다.
실외에서의 측위 기술은 '표준 정밀 GNSS 수신기'와 고주파 반송파 위성을 추적하고 RTK 알고리즘을 이용하여 정확한 위치를 측위하는 '고정밀 GNSS 수신기'가 한 수신기에 통합하고 그위에 센서들(IMU Sensor , Odometry)의 Fusion을 통해 정확도를 높여가고 있다. 하지만 여전히 수m에 머무르고 있다.
실내 측위 기술중 한가지는 핑거프린팅 기술이다. 여러 대의 송출기에서 오는 신호 세기를 가 상의 실내 지도에 매핑하는 라디오 맵(Radio map) 을 생성하여 기록하고, 이후 기기에서 측정되는 신 호 세기 패턴을 라디오 맵에서 탐색하여 위치를 측 정하는 기술이다. 신호로는 WiFi, BLE(Bluetooth Low Energy), UWB(Ultra-WideBand) 등 다양한 신호를 활용할 수 있으며 정확도와 측위 가능 거리 는 그 신호의 종류에 따라 15cm부터 수 m 사이의 오차를 갖는다.
다른 방식으로 영상을 기반으로 방식과 영상 매칭을 기반으로 방식있다.
영상을 기반으로 하는 측위 기술로는 크게 마커 인식을 기반으로 하는 방식과 영상매칭을 기반으로 하는 방식 두 가지로 나눌 수 있다. 우선 마커 기반의 경우 QR 코드나 패턴같이 인식에 특화되도록 제작된 마커를 두어, 측정 기기의 카메라에서 포착/인식된 마커에 따라 기기의 위치 를 측정하는 방식이다. 최근에는 마커를 인식하는 데 있어 객체 검출기의 일종인 YOLOv3를 활용하여 실시간에 가깝게 안정적인 인식을 구현하는 등 연구가 활발히 이루어지고 있다.
영상 매칭을 기반으로 하는 측위 방식은 측위 디바이스(2D/3D Camera)에서 촬영된 영상을 미리 저장되고 분류된 공간의 영상과 비교, 또는 히스토그 램 등과 같은 영상 데이터의 속성 비교를 통해 대략 적인 위치를 추정하는 방식으로 나눌 수 있다. 과거에는 이미지의 비교를 위해 SIFT나 SURF, ORB 등 알고리즘에 기반한 방법들을 사용하였으나 근래에 들어서는 특징 추출 알고리즘 기반의 비교 방식들은 점차 사라지고 기계학습이나 딥러닝을 활 용한 방식으로 대체되고 있는 추세이다.
비슷한 방식으로 Visual SLAM(Simultaneous Localization And Mapping) 이라는 기술이 있다. 참조할 맵(Map)이 없을 때 스스로 맵을 만들어가며 만들어진 공간에서의 측위까 지 가능한 기술을 SLAM이라고 하는데, 딥러닝을 활용하여 발전하고 있다. 최근에는 이러한 Visual SLAM과 레이저 센서를 결합하고 3D로 매핑한 공간에서 포착된 패턴과 비교하여 cm 단위의 오차로 측위하는 연구가 이루어졌다. 현재 에이엠알랩스(AMR Labs)에서도 관련기술을 연구하고 특허 출원을 준비중에 있다.
(방송과 미디어 '인공지능 기반 실내 측위 기술 동향 및 전망' 자료 참고)
* 정밀 실내 측위 기술 적용 실내 GPS 모듈 공급 (Indoor Navigation 'GPS')
2021년5월 에이엠알랩스(AMR Labs)는 실내 자율 주행 로봇 및 각종 실내외 측위에 적용할수 있는 정밀한 실내 측위기술(Indoor Navigation)을 Marvelmind Robotics 와 국내 공급사로서 계약을 체결하고 본격적으로 시장에 선보이게 되었다. 시장에 선보이게 되는 실내 네비게이션 솔루션은 기존에 달성하지 못한 ± 2cm의 정밀도를 제공하게 된다. 공급가격은 관련 제품중에서 가장 경쟁력있는 가격으로 책정되었다.
자율 주행 로봇, 차량 (AGV) 및 드론등에 정확한 (± 2cm) 위치 데이터를 제공하도록 설계되어 있다. 모바일 비콘을 통해 움직이는 물체를 추적하는 데 사용할 수 있다. 다른 응용 분야로는 지게차, 가상 현실 (VR) 시스템, 건설 작업자 또는 광부 용 헬멧 등이 있다.
또한, 에이엠알랩스는 자사의 물류 운송 로봇 (AMR-V100s)에 적용하여 정밀한 SLAM 과 Navigation이 가능하게 되었다. 자체 개발한 VSLAM 기술과 Mavelmind Robotics 의 정밀한 Indoor Navigation 기술을 통합하여 2021년 3분기에 출시할 예정이다. 이번의 기술협력을 통해 서비스 로봇 및 물류 AGV 시장에서 기술적 우위를 갖는 계기가 될것으로 예상하고 있다.
제품에 대한 자세한 문의 사항은 홈페이지와 메일을 이용하시기 바랍니다.
admin@amrlabs.co.kr
<자율주행 서비스 로봇, VR, Drone 등에 적용예>