우앙 다시 돌아왔다 ..! 로봇 개발 !!!
방학 동안 해야 하는 부분을 열심히 하고 이제 다음 단계를 할 차례이다.
이번 시리즈에서는 대강.. 아래와 같은 내용을 다룰 것이다.
다중 로봇 경로계획 알고리즘 연구
터틀봇 3 활용 다중 로봇 실증 테스트
FMS 웹서버 (사용자 인터페이스) 개발
교내/교외 공모전
우선 오늘 간단히 공부했던 개념에 대해 정리하고자 한다.
Fleet Management System이란?
[출처] 나의 교수님 ..
로봇들이 여러 대 존재할 때, 로봇들에게 작업을 할당하고 작업을 모니터링하며 흐름을 제어하는 역할을 하는 서버 시스템이다. 로봇을 여러 대 돌리려고 할 때 꼭 필요한 시스템이다. 서로 충돌없이 작업을 할 수 있게끔 조정하는 목표를 가지고 있다 ! 🤩
현재, 물류 배송뿐만 아니라 선박, 항공, 보험, 대중교통 등 다양한 분야에 쓰이고 있다.
아 너무 매력적이야 ..
FMS의 주요 역할을 정리하자면 다음과 같다.
- 로봇의 작업 할당: 각각의 로봇에게 작업을 배정하고, 작업을 언제 어디서 수행할지 결정.
- 경로 계획: 각 로봇이 충돌 없이 목표 지점으로 이동할 수 있도록 경로 설정.
- 충돌 방지: 로봇들이 서로 부딪히지 않도록 제어하며, 동적 장애물(다른 로봇 또는 환경의 변화)을 고려한 실시간 경로 재계획 필요.
- 효율성 관리: 전체 로봇의 이동 경로와 작업 할당을 최적화하여 물류 작업의 효율성을 극대화함.
[출처] 나의 교수님 ..
로봇 편대 관리 시스템은 대충 위와 같은 흐름으로 작동한다.
MAPF란?
MAPF는 ! 플릿 매니지먼트 시스템 개발의 핵심 알고리즘 중 하나이다.
MAPF는 이 경로 계획과 충돌 방지에서 핵심적인 역할을 한다. FMS가 로봇에게 작업을 할당하고 각 로봇이 지정된 위치로 이동하도록 제어할 때, 다수의 로봇이 동일한 공간에서 움직이게 된다. 이때 발생할 수 있는 문제는 로봇들 간의 충돌이다. MAPF 알고리즘은 바로 이러한 문제를 해결하기 위한 기술로 사용된다.
즉, 다수의 에이전트가 주어진 환경에서 충돌 없이 각각의 목표 지점에 도달하는 경로를 찾는 것.
[기본 요소]
1. 에이전트(Agents): 각각 독립적으로 움직이는 다수의 에이전트를 의미한다.
ex) 창고에서 작업하는 여러 로봇이나 게임 캐릭터들
2. 맵(Map): 에이전트들이 이동하는 공간. 격자 형태일 수 있으며, 각 격자는 에이전트가 이동할 수 있는 위치를 나타낸다.
3. 출발지(Start)와 목적지(Goal): 각 에이전트는 특정 출발지에서 출발하여 주어진 목적지로 이동한다.
4. 경로(Path): 에이전트가 목적지로 가는 과정에서 이동하는 경로이다. 이 경로는 충돌이 발생하지 않도록 계획되어야 한다.
여러 에이전트(작은 로봇들이나 점들)가 그리드 안에서 각자의 목표 지점으로 충돌 없이 경로를 찾고 있음!
경로는 컬러 라인으로 표시, 검은 블록은 장애물들임
여러 알고리즘
MAPF 문제는 주어진 환경에서 여러 에이전트가 동시에 움직일 때, 서로의 경로가 겹치거나 충돌하지 않도록 경로를 계획해야 하는 것이다.
이러한 MAPF 문제를 풀기 위한 여러 가지 알고리즘이 있으며, 이들은 각각의 문제 상황에 맞게 최적화되어 있다. 각 알고리즘은 경로 탐색, 충돌 해결에 대한 다양한 접근 방식을 가지고 있다.
이번에는 간단하게만 설명하고 다음에 차근히 하나씩 설명해보고자 한다!
그리고 직접 해당 알고리즘을 이용하여 실행하는 것도 해보겠다 😎
- CBS 방식(Conflict-Based Search)
- 충돌을 탐지하고 해결하는 방식
- ECBS 방식(Enhanced CBS)
- CBS의 변형!
- 성능을 개선하기 위해 서브옵티멀(suboptimal) 경로를 허용하는 방식
- 최적의 경로 그리고 어느 정도의 경로 품질을 희생하는 대신 더 빠르게 경로를 계산할 수 있도록 하는 것
- PBS 방식(Priority-Based Search)
- 우선순위를 부여하여 우선순위가 높은 에이전트가 먼저 경로를 선택하는 방식
어떠냐 !!! 너무 흥미롭지 아니한가 .. 🧐
몬가 각 잡고 제대로 해보고 싶은데 그러면 석사를 따야 하는.... 참겠다.
히히 학기 중순? 혹은 말에는 직접 로봇을 구동하는 영상도 가져오겠다 !!!!
