굴착기 인력 부족 대안..자동 굴착기 시스템 개발 VIDEO: Baidu Research Robotics & University of Maryland develop autonomous excavator system
바이두 연구로봇 앤 매릴랜드 대학(University of Maryland) 자동 굴착기 시스템 개발
세계 굴착기 시장 규모, 2026년에 631억4000만 달러
바이두연구로보틱스오토드라이빙랩(RAL)과 메릴랜드대 칼리지파크(University of Maryland) 연구진이 오랜 시간 동안 사람의 개입 없이 재료 적재 작업을 수행할 수 있는 자동 굴착기(AES)를 개발했다.
"AES는 세계 최초로 실제 시나리오에 구축되어 24시간 이상 지속적으로 운영된 미완성 굴착 시스템 중 하나이며, 향상된 안전성과 생산성 측면에서 업계 최고의 이점을 제공한다."
연구원들은 2021년 6월 30일 사이언스 로보틱스에 발표된 연구 논문에서 그들의 방법론을 설명했다. 해당 저자 겸 바이두 리서치 로봇공학 및 오토 드라이빙 랩 책임자인 장량쥔 박사는 "이번 연구는 다양한 크기의 굴착기가 실제 세계에서 자유롭게 재료 적재 작업을 수행할 수 있는 효율적이고 견고한 일반 자율 시스템 아키텍처를 제공한다"고 말했다.
굴착기는 인프라 건설, 채굴 및 구조 작업에 매우 중요하다.
제작자들은 2018년 세계 굴착기 시장 규모가 441억2000만 달러로 2026년에는 631억4000만 달러로 성장할 것으로 예상했다.
"이러한 시장 성장 추세에 비추어 볼 때, 전 세계 건설사들은 숙련된 중장비 운영자들, 특히 굴착기에 대한 채용 부족에 직면하고 있다. 게다가, COVID-19는 노동력 부족 위기를 계속 악화시키고 있다. 또 다른 요인으로는 미국에서만 연간 약 200명의 사상자를 내는 동굴 내, 지반 붕괴 또는 기타 굴착 사고를 포함하여 현장 작업자의 건강과 안전에 영향을 미칠 수 있는 위험하고 독성 있는 작업 환경이 있습니다."
"따라서 업계는 과학적인 접근 방식을 취하며 이러한 요구에 맞는 획기적인 솔루션을 제공할 수 있는 굴착기 로봇을 개발하여 제조, 창고 및 자율 자동차 분야에서 AES와 같은 다른 로봇의 구현과 함께 시스템 개발이 증가하고 있다. 대부분의 산업용 로봇은 비교적 작고 예측 가능한 환경에서 작동하지만 굴착기 로봇은 광범위한 위험 환경 조건에서 작동해야 한다. 대상 물질을 식별하고, 장애물을 피하고, 통제 불가능한 환경을 다루며, 악천후에서도 계속 달릴 수 있어야 한다."
AES는 인식, 계획 및 제어를 위한 정확한 실시간 알고리즘을 새로운 아키텍처와 함께 사용하여 이러한 기능을 통합하여 자율 운영을 지원한다. LiDAR, 카메라, 수용형 센서 등 여러 센서가 통합되어 인식 모듈이 3D 환경을 인지하고 대상 소재를 식별할 수 있으며, 깨끗한 이미지를 생성하기 위한 더스트 뉴럴 네트워크와 같은 고급 알고리즘도 포함되어 있다.
이러한 모듈식 설계를 통해 AES 아키텍처는 6.5톤 및 7.5톤 소형 굴착기, 33.5톤 표준 굴착기, 49톤 대형 굴착기 등 모든 크기의 굴착기에 의해 효과적으로 활용될 수 있으며 다양한 용도에 적합하다.
황기철 콘페이퍼 에디터
Ki Chul Hwang Conpaper editor
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