‘자율운행 수상 짱이네

'자율 운행 총리 보트'개발 한창 3D프린터로 제작, 조립하고 활용 기사 원문은 인터넷 과학 신문'사이언스 타임스'에서 확인할 수 있습니다. ▶ https://bit.ly/2ISDwR3

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자율주행과 무인주행 바람이 지상에서 수상까지 순조롭게 이동할 수 있을까?무인 역시 자율자동차를 움직이는 것은 견고한 지역에서 이뤄지기 때문에 상대적으로 쉽다. 만약 물 위에서 자율이 나쁘지 않고 혼자서 움직이는 보트를 고안한다면 매우 복잡한 기술이 필요하다.아직 초보 수준이지만 America MIT 대학 조사팀은 수상 무인보트를 개발하고 있어 관심을 모으고 있다. 로봇(RoBoat)이라는 이름의 이 자율주행 보트는 복잡한 도심 교통난 해소에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.이 배는 단지 수송만 하지 말고 3D프린터를 사용하고 빠른 시간 내에 제작할 수 있어 조립하면 무대 장치 등으로도 활용된다. 암스테르다 sound는 나쁘지 않고 방콕이나 베니스 같은 수상도시에서는 운하가 도심 곳곳을 지나가지 않아 도로의 혼잡을 피해 사람과 물건을 배송할 수 있다.

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MIT 대학 '컴퓨터 사이언스 및 인공지능 연구실'(CSAIL Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory)과 도시연구 및 기획학과(DUSP)의 '센서블 시티 연구실'(SENSEable City Lab)은 대도시 운하를 자동 주행하는 보트를 설계·점검하는 데 성공했다. 이 배는 비용이 싸게 먹히는 3D프린터를 이용하여 비교적 간단하게 대량 생산도 가능하다.

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이 보트는 사람을 태우고 본인의 물건을 배송함으로써 향후 도심의 혼잡을 완화해 줄 것으로 기대된다. 연구자들은 동시에 밤에 다양한 도심 서비스를 수행하는 무인보트도 가능할 것으로 기대하고 있다. 이 경우 도심 혼잡과 운하의 혼잡을 더욱 줄일 수 있다. 이 연구결과는 로보틱스와 자동화에 대한 IEEE 국제회의에 발표된다.총리 자율 보트는 센서, 마이크로 프로세서, GPS모듈을 비롯한 하드웨어를 갖춘 4각형이며 4m× 2m크기의 모듈형입니다. 직사각형 구조물이라 여러 개를 조립하면 부유하는 다리 본인 콘서트 무대에서의 노화는 sound 식물시장 플랫폼과 같은 구조물로 쉽게 바뀐다. 지역에서 개최하면, 도심에서의 활동을 번잡하게 하는 화부 활동이 수상으로부터입니다.시가 될 수 있다.

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뿐만 아니라 이 보트는 환경센서를 장착하면서 도심 수질을 측정해 도시환경과 시민들의 건강에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.로봇(Roboat) 프로젝트의 하자 자신이 진행한 수상자율보트는 MIT대와 네덜란드 애초단 메트로폴리탄 해결 암스테르프 연구소(AMS)가 공동으로 진행했습니다. 2016년의 연구자들은 암스텔후(뒤)운하를 운행하는 초기 모델을 만들어 앞으로 가기, 뒤)에 가기 등을 검토하고 나중엔 결심된 길을 따라가는 고무토울하였습니다.수상보트는 몇 가지 중요한 혁신을 가져왔다. 매우 빠르게 생산하는 기술로 보다 효과적이고 유연한 설계, 그리고 통제 기능을 향상시킨 애애 초단 추적 알고리즘, 정확한 도킹과 정박 등의 기능입니다.연구 팀은 상업적인 4각형의 선체를 16개 조각에서 나 누어 3D프린트한 뒤(뒤)조립했습니다. 프린트하기에는 60시간이 걸린다. 조립되어 완전해진 선체는 유리섬유를 더해 봉합했습니다. 선체를 조립하기 위해서는 전원, Wi-Fi 안테나, GPS, 미니 컴퓨터, 마이크로컨트롤이 필요하다.실내 초음파 무선 시스템과 야외 실시간 GPS 모듈을 이용하여 cm 수준에서 보트가 정확히 위치하도록 하였습니다.관성측정장치(inertial measurement unit IMU) 모듈은 보트의 기울기 속도와 각 속도를 모니터 하였습니다.

사각형으로 제작함으로써 보트는 옆으로 이동하기 쉽고 다른 보트와 결합해 원하는 구조물을 만들기도 쉽다. 역시 간단하고 효과적인 설계 요소는 추진 엔진의 위치였다 4개 추진 엔진을 4면 중, 틀어 향후 바구니 나 다소리에 후퇴하는 힘을 내게 한다. 이 쪽이 보트를 훨씬 빠르고 효과적으로 만든다.

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보다 빠르고 정확하게 방향을 정하기 위해 개발한 비선형 예측 컨트롤(nonlinear model predictive control NMPC)은 다양한 귀추 중에서도 보트를 제어하고 운행하는 데 사용된다. 여기에 내장된 알고리즘은 비선형 수학모델로 단순화시킨 것으로 원심력과 전향력, 물에서의 가속과 감속에 의해 생기는 추가질량 같은 매개변수를 계산합니다.이와 함께 개발한 인식 알고리즘은 수상 무인 보트가 가는 길에 어울리지 않는 미지의 변수를 인식하도록 했습니다. 마지막으로 조사팀은 예측제어 기능을 붙여 미지의 귀추를 예측하도록 했습니다. 기존의 예측 제어 알고리즘이 하나 00밀리 초(초)에 작동하기에 그들이 개발한 알고리즘은 한가지 미리초도 안 걸리는 것이었다 조사 팀은 알고리즘의 효율성을 확인하기 때문에 수영장과 찰스 강에서 미리 안의 길을 따라서 작은 모형 보트를 띄우고 하나 0회의 시험 주행을 실시했습니다. GPS와 IMU 모듈은 보트의 위치와 방향을 각각 센티미터 단위로 정확하게 안내하고 있습니다. NMPC알고리즘은 4개의 추진 동력을 0.3초마다 개별적으로 업데이트합니다.컨트롤러는 보트의 현재 상태와 제한 요소를 감안하여 앞으로 몇 초간 위치를 안내함으로써 보트의 운행을 최적화합니다. 조사팀은 이후 단계에서 사람과 물건을 운반할 때 질량의 변화를 계산해 파도와 물줄기로 제어하는 컨트롤러를 개선하기로 했습니다. 땅에는 무제 자동차, 물에는 무인보트, 밤에도 늘 드론이 난무하는 세상이 점점 가까워지고 있다.한국과학창의재단 사이언스타입니다.즈심재율 객원기자 저작권자 cScience Times