다목적 인공 표식물 기반 수중 로봇의 도킹을 위한 실시간 자세추정 실험

Abstract

본고에서는 수중 로봇의 도킹에 적용 가능한 다목적 인공 표식물 기반 자세추정 알고리즘을 제안한다. 그리고 자세추정 알고리즘이 확장 가능한 실시간 시스템 구성을 제안하고 실험을 통해 검증한다. 제안하는 시스템은 알고리즘의 확장이 가능한 탄력적 구조를 가지고, 추가된 알고리즘이 전체 시스템의 수행 시간에 미치는 영향을 실시간으로 관리할 수 있다. 전체 과정은 1)광학 카메라를 이용하여 영상을 실시간으로 수집하고 2)자세추정을 위한 알고리즘을 적용하여 자세 정보를 획득하는 것으로 이루어진다. 실험을 통하여 전체 과정을 수행하는데 있어 걸리는 시간이 실시간 수중 로봇 도킹에 활용할 수 있는지 검증한다. 또한 추정된 자세 정보가 실제 위치와 얼마만큼 맞는지 검증한다. 실험 환경은 공기 중과 실해역으로 이루어졌다. 공기 중보다 표식물이 잘 보이지 않는 실해역은 추가적인 영상 처리 과정이 필요하다. 따라서 하나의 예시로 영상 전처리 알고리즘을 추가하여 확장하고 실시간성을 검증하였다.조를 가지고, 추가된 알고리즘이 전체 시스템의 수행 시간에 미치는 영향을 실시간으로 관리할 수 있다. 전체 과정은 1)광학 카메라를 이용하여 영상을 실시간으로 수집하고 2)자세추정을 위한 알고리즘을 적용하여 자세 정보를 획득하는 것으로 이루어진다. 실험을 통하여 전체 과정을 수행하는데 있어 걸리는 시간이 실시간 수중 로봇 도킹에 활용할 수 있는지 검증한다. 또한 추정된 자세 정보가 실제 위치와 얼마만큼 맞는지 검증한다. 실험 환경은 공기 중과 실해역으로 이루어졌다. 공기 중보다 표식물이 잘 보이지 않는 실해역은 추가적인 영상 처리 과정이 필요하다. 따라서 하나의 예시로 영상 전처리 알고리즘을 추가하여 확장하고 실시간성을 검증하였다.