텍사스 A&M 학생들, 1만 달러 SICK 라이다 혁신상 수상

3년째 SICK이 전국 대학생들을 티엠 1만 달러 챌린지(TiM$10K Challenge)에 초대했습니다. 이 챌린지는 2018년 자동화와 기술 분야의 혁신과 학생 성취를 지원하기 위해 시작되었습니다.

팀들에게 270° SICK 라이다 센서(TiM)와 액세서리가 제공되었고, SICK 라이다를 활용하는 모든 산업에서 문제 해결, 솔루션 창출, 새로운 애플리케이션 도출을 과제로 받았습니다.

TiM$10K 챌린지 수상팀:

• 1등: 텍사스 A&M 대학교(TAMU) 팀 2 – 오토툴(AutoTool) (건설 산업용 자동화 로봇 공구 운반체)
• 2등: 텍사스 A&M 대학교(TAMU) 팀 3 – 팜 필드 스캐닝(Farm Field Scanning) (농경지 측량용 드론)
• 3등: 위스콘신 대학교 매디슨(UW Madison) & 우스터 폴리테크닉 인스티튜트(WPI) – 라이다 터널 검사 자동화 시스템(LTIAS)
• 가작: 앨라배마 대학교 – 더 미니맵(The MiniMap) (3D 스캐닝 툴)

TAMU 기계공학 학생이자 TiM$10K 챌린지 우승팀 멤버인 메이슨 클라이네케(Mason Kleinecke)는 "이 모든 것이 어디서 시작되었는지 돌이켜보면 건설 산업의 문제에서 촉발된 아이디어였습니다. SICK 팀이 제공한 지원은 놀라웠습니다. 놀라운 기술뿐만 아니라 우리가 도움이 필요할 때 곁에 있어주었습니다."라고 말했습니다.

"예를 들어 우리 장치에 공구 추적 기능을 추가하기로 결정했을 때 SICK 팀은 이미 제공한 TiM 라이다 외에도 RFID 센서를 제공했는데, 이는 놀라웠습니다. SICK은 믿을 수 없을 만큼 도움이 되었고 이 프로젝트 성공의 핵심 부분이었습니다."

프로젝트 요약

1등 팀인 TAMU 팀 2는 건설 산업의 흔한 문제를 해결했습니다. 공구 접근 불가와 분실이 건설 근로자 작업일의 18%를 차지하여 공구 보관소와 작업장 간 이동 시간 낭비나 공구 분실·방치를 초래합니다. 오토툴은 공구를 운반하고 근로자를 자동으로 따라가며 공구 재고를 관리하는 자동화 로봇 공구 운반체를 제공합니다.

2등 팀인 TAMU 팀 3은 대규모 산업 농장의 작물 생장 모델링과 추적 지원을 중점적으로 다뤘습니다. TYTO 팜 서베이 시스템은 드론에 탑재된 SICK 라이다로 에이커 단위 농지를 측량하고 작물 생장을 모니터링합니다.

UW-매디슨과 WPI의 3등 팀은 라이다 기반 터널 검사 자동화 시스템을 발명했습니다. 이 도구로 터널과 파이프라인의 기능과 안전 검사를 위험한 환경에서 인력 의존도를 줄이며 더 쉽게 모니터링할 수 있습니다.

마지막으로 UA 팀은 2D 라이다 기술의 새로운 애플리케이션으로 정밀 3D 스캐닝 비용을 낮추는 혁신적 제품으로 가작을 받았습니다.

"라이다는 일종의 특수 기술이고, 이 프로젝트들이 그것을 대중에게 알리는 데 도움이 됩니다."라고 SICK Inc. CEO 토니 피트(Tony Peet)는 말했습니다. "올해 모든 참가자들이 혁신적인 아이디어를 시장에 내놓을 강력한 비즈니스 케이스를 가지고 있습니다."

챌린지 배경

각 팀은 프로젝트 완료 후 비디오와 논문을 제출하여 심사를 받았습니다. 심사위원단은 창의성과 혁신, 고객 문제 해결 능력, 애플리케이션 제품화 및 마케팅 상업적 잠재력, 팀의 기업가 정신, 보고서를 기준으로 수상작을 결정했습니다.

세 우승팀은 1등 1만 달러, 2등 5천 달러, 3등 3천 달러 현금 상금을 받습니다. 상금과 자랑거리 외에도 1등 팀과 지도 교수는 독일 SICK 본사와 제조 시설을 방문하는 전액 지원 여행을 가게 됩니다.

라이다 센서 기술

팀들에게 제공된 라이다 센서(TiM)는 회전 펄스 레이저를 사용하여 비행 시간 원리(time-of-flight principle) 기반으로 주변까지 거리를 계산합니다. 회전 레이저는 TiM 주위에 원을 효과적으로 형성하며, 내부에서 사용자는 객체 존재 또는 부재를 모니터링하기 위한 개별 필드를 생성할 수 있습니다.

센서 신뢰성은 SICK의 특허받은 고해상도 거리 측정(HDDM) 기술로 향상되며, 각 측정을 여러 번 샘플링하고 결과를 평균화합니다.

TiM$10K 팀들이 입증했듯 개별 필드의 객체 모니터링은 다른 센싱 기술로는 해결할 수 없는 애플리케이션을 해결하는 좋은 방법이 될 수 있습니다. 이는 TiM을 다양한 산업 애플리케이션뿐만 아니라 빌딩 자동화, 고정형, 모바일 애플리케이션에서 매우 가치 있게 만듭니다.

또한 통합 이더넷 인터페이스로 원격 모니터링, 측정, 내비게이션이 가능해 TiM$10K 팀들에게 수많은 창의적 가능성을 제시했습니다.