R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202121CTAP-C157234-02 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 자율형 무인 이동식 로봇암을 이용한 딥러닝 기반의 소단면 공동구 내부 구조물 표면 결함 탐지 자동화 장비 핵심 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2020-04-13 ~ 2021-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 이성원 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
11명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 210,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 210,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 370,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 370,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국건설기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ (개요) 공동구 현황 ？ (공동구) 도시계획시설로서 지하매설물(전선로, 수도관, 하수도관, 통신선로, 전기통신회선설비, 열수송관)을 공동 수용함으로써 - 도시미관 개선, 도로구조 보전 및 교통의 원활한 소통을 기하기 위하여 지중에 설치하는 시설물 (국토계획법 제2조) ？ (공동구의 설치) 200만㎡ 이상 택지개발사업, 도시개발사업 등 시행시 공동구 설치 의무화, 공동구 설치비용은 공동구 점용기관 및 사업시행자가 공동 부담(국가 및 지자체 보조 가능) - (수용시설) 공동구에는 전선로, 통신선로, 수도관, 열수송관, 중수도관, 쓰레기수송관은 의무적으로 수용하도록 하고, - 통합 수용시 안전성 확보를 위한 비용부담 과다 소요 및 기술적 검토가 필요한 하수도관 등은 공동구 협의회 심의를 거쳐 수용 가능 ？ 현재, 12개 지자체에서 30개 지역(165.62㎞)에 공동구가 설치되어 전기, 수도, 통신 등에 대한 통합서비스 제공 ○ (개발 대상) 소단면 공동구 유지관리를 위한 자동화 정밀 검사 장비 ？ 공동구 내부에서 발생할 수 있는 열화현상(균열, 백태 및 누수)을 정밀하게 측정하여 공동구의 현상 및 변형 정도를 파악하고 유지보수에 필요한 기본 데이터 확보 ？ 균열의 길이와 진행 방향 및 균열의 폭 등을 무타겟 형식으로 측정할 있는 기술 개발 ？ 자율 주행 이동체와 탑재형 로봇암(매니퓰레이터)를 활용하여 터널식 및 개착식 공동구 유지보수 분야에 적용하여 주기적인 정밀 검사에 활용 [최종목표] ○ 최종목표: 자율형 무인 이동식 로봇암을 이용한 소단면 공동구 내부 구조물 결함 탐지 자동화 장비 핵심 기술 개발 ？ 자율형 이동체 기술: 주행 환경인식 기반의 자율형 무인 이동체 개발 ？ 탑재형 로보틱스 기술: 무인 이동체 탑재형 검사용 다자유도 매니퓰레이터 개발 ？ 융합형 센서 기술: Deep Fusion Sensor 기반 3차원 융합형 결함 검사 센서 개발 ○ 최종성과물: 소단면 공동구 내부 구조물 결함 탐지를 위한 자율형 무인 이동 점검 로봇 시제품 [연구내용 및 범위] [세부 목표] ○ 자율형 이동체 기술: 주행 환경인식 기반의 자율형 무인 이동체 개발 ？ 자율형 무인 주행을 위한 3차원 환경 인식 기반의 장애물 극복 기술 ？ 공동구 내부의 유지보수를 위한 로보틱스 기반의 무인 이동 플랫폼 기술 ○ 탑재형 로보틱스 기술: 무인 이동체 탑재형 검사용 다자유도 매니퓰레이터 개발 ？ 운영 시나리오별 시스템 설계 및 다자유도 매니퓰레이터 구성품 제작 ？ 공동구 내부 접근성 향상을 위한 다자유도 제어 기술 개발 및 시제품 제작 ○ 융합형 센서 기술: Deep Fusion Sensor 기반 3차원 융합형 결함 검사 센서 개발 ？ 고해상도 영상과 3차원 포인트 클라우드의 융합을 통한 핵심 센서 기술 개발 ？ Deep Fusion Sensor 기법을 활용한 인공지능 기반의 융합형 센서 기술 개발 [연구내용 및 범위] - 주관연구기관(한국건설기술연구원): ？ 자율형 무인 주행을 위한 3차원 환경 인식 및 실내 매핑 기술 ▷ 표면 결함 정의 및 선행 기술조사 ▷ 무인 이동체 위치 인식 기술 ▷ 주행 환경인식 및 제어 플랫폼 기술 ▷ 공동구 내부 3차원 맵 생성 기술 ？ 공동구 내부의 유지보수를 위한 로보틱스 기반의 무인 이동 플랫폼 기술 ▷ 3차원 센서 기반 자율 주행 기술 ▷ 자율 주행 기반 장애물 극복 기술 ▷ 구성 기술 간의 연동/통합 테스트 ？ 고해상도 영상과 3차원 포인트 클라우드의 융합을 통한 핵심 센서 기술 개발 ▷ 표면 결함 정의 및 선행 기술조사 ▷ 센서 사양 선정 및 개발 환경 구축 ▷ 다중 영상 기반 표면 결함 탐지 기술 ▷ 3차원 센서 기반 표면 결함 탐지 기술 ？ Deep Fusion Sensor 기법을 활용한 인공지능 기반의 융합형 센서 기술 개발 ▷ 표면 결함 탐지용 인공지능 모델 개발 ▷ On-Board 타입의 센서 장치 개발 ▷ 융합형 3차원 센서 시제품 테스트 ▷ 구성 기술 간의 연동/통합 테스트 - 공동연구기관(한국생산기술연구원): ？ 운영 시나리오별 시스템 설계 및 다자유도 매니퓰레이터 구성품 제작 ▷ 구동환경 조사 및 선행 기술조사 ▷ 운용 시나리오에 따른 시스템 설계 ▷ 다자유도 매니퓰레이터 구성품 제작 ？ 공동구 내부 접근성 향상을 위한 다자유도 제어 기술 개발 및 시제품 제작 ▷ 다자유도 매니퓰레이터 시제품 제작 ▷ 운용 시나리오에 따른 구동경로 생성 ▷ 제어 알고리즘 개발 ▷ 다자유도 매니퓰레이터 성능평가 ▷ 구성 기술 간의 연동/통합 |
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| 색인어 | 한글 | 로봇암 | 무인 이동체 | 결함탐지 | 공동구 | 딥러닝 |
| 영문 | Robotic Arm | UAV | Defect Detection | Utility Tunnel | Deep Learning | |
| 최종보고서 | (최종6_보완)_최종보고서_공동구점검로봇_이성원.pdf | |||||