보다 안전하고 지능적이며 효율적인 자율 로봇 설계

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자율 로봇은 인간의 통제나 개입 없이 환경을 이해하고 탐색할 수 있는 지능형 기계입니다. 자율 로봇 기술은 상대적으로 어리지만 공장, 창고, 도시 및 가정에서 자율 로봇의 다양한 사용 사례가 있습니다. 예를 들어, 자율 로봇은 창고 주변에서 상품을 운송하거나 최종 배송을 수행하는 데 사용될 수 있으며, 다른 종류의 자율 로봇은 집을 청소하거나 잔디를 깎을 수 있습니다.

자율성을 위해서는 로봇이 매핑된 환경 내에서 스스로를 감지하고 방향을 잡고, 주변의 장애물을 동적으로 감지하고, 이러한 장애물을 추적하고, 지정된 목적지에 도달하기 위한 경로를 계획하고, 해당 계획을 따르도록 차량을 제어할 수 있어야 합니다. 또한 로봇은 사람, 재산 또는 자율 시스템 자체에 위험을 초래하는 상황을 피하면서 안전한 경우에만 이러한 작업을 수행해야 합니다.

로봇은 그 어느 때보다 인간과 더 가까운 곳에서 작동하므로 자율적이고 이동 가능하며 에너지 효율적일 뿐만 아니라 기능적 안전 요구 사항도 충족해야 합니다. 센서, 프로세서 및 제어 장치는 설계자가 IEC(International Electrotechnical Commission) 61508과 같은 기능 안전 표준의 엄격한 요구 사항을 충족하는 데 도움이 될 수 있습니다.

자율 로봇의 감지 고려사항

센서가 없는 로봇은 필연적으로 벽, 다른 로봇 또는 사람을 포함한 장애물과 충돌하여 심각한 부상을 입을 수 있습니다. 자율 로봇이 제기하는 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 여러 유형의 센서가 있습니다.

비전 센서는 인간의 시각과 지각을 밀접하게 에뮬레이트합니다. 비전 시스템은 고해상도 공간 범위와 물체를 감지할 뿐만 아니라 해당 물체를 분류할 수 있는 기능을 가지고 있기 때문에 위치 파악, 장애물 감지 및 충돌 회피의 문제를 해결할 수 있습니다. 비전 센서는 또한 LiDAR와 같은 센서와 비교할 때 더 비용 효율적입니다. 그러나 비전 센서는 계산 집약적입니다.

전력을 많이 사용하는 CPU(중앙 처리 장치)와 GPU(그래픽 처리 장치)는 전력이 제한된 자율 로봇 시스템에서 문제가 될 수 있습니다. 에너지 효율적인 로봇 시스템을 설계할 때 CPU 또는 GPU 기반 처리는 최소화되어야 합니다.

효율적인 비전 시스템의 SoC(System-on-Chip)는 최적화된 시스템 비용으로 비전 신호 체인을 고속 및 저전력으로 처리해야 합니다. SoC는 또한 최대 시스템 효율성을 위해 원시 이미지 처리, 디워핑, 스테레오 깊이 추정, 스케일링, 이미지 피라미드 생성 및 딥 러닝과 같은 계산 집약적인 작업을 오프로드해야 합니다. 비전 처리에 사용되는 SoC는 이기종 SoC 아키텍처에서 높은 수준의 온칩 통합을 달성할 수 있는 스마트하고 안전하며 에너지 효율적이어야 합니다.

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