🚀 로보틱스 개인 프로젝트: 카메라와 모바일 로봇을 이용한 물류 자동화 시스템
📌 프로젝트 개요
현재 로보틱스 분야 취업을 준비하며 개인 프로젝트를 진행하고 있으며, 이를 통해 추가적인 공부가 필요함을 느끼고 있습니다. 본 프로젝트는 Gazebo 시뮬레이션을 활용하여 진행하며, 로봇 비전과 자율주행 기술을 결합한 물류 자동화 시스템을 개발하는 것이 목표입니다.
✅ 프로젝트 진행 방식
- 하드웨어 적용 어려움 → 기존 외골격 로봇 개발 경험에서 사용했던 부품 소진
- Gazebo 기반의 시뮬레이션 개발 → 실제 하드웨어 없이 시뮬레이션에서 테스트
- 노트북 단독 개발 환경 → 데이터 처리 최적화 필수
1️⃣ 나의 주요 관심 분야
본 프로젝트의 주제는 외골격 장치, 로봇 팔(Robot Arm), 비전 시스템(Vision System)을 결합한 자동화 시스템 개발과 관련이 있습니다.
🔹 외골격 로봇 장치 (Exoskeleton Robotics)
- 과거 공모전 경험 및 기계공학 기반 설계 경험을 적용하기 좋은 분야
- 산업용, 의료용 외골격 로봇은 안전성 및 인체공학적 설계가 필수
- 현대 로보틱스 및 엔젤 로보틱스에서 활발히 연구 중이며, 산업 자동화와 차별화된 인간 보조 로봇 기술로 발전 가능
🔹 로봇 팔 & 비전 시스템 (Robot Arm & Vision System)
- 4차 산업 혁명 핵심 기술 중 하나로 자동화 시스템의 필수 요소
- 로봇 비전과 센서 융합을 통한 의사결정 로직 개발 과정이 흥미로움
- AI/ML 적용 시 성능 향상이 크므로 연구 및 산업 적용 가치 높음
2️⃣ 프로젝트 주제 선정 및 이유
📌 주제:
카메라와 모바일 로봇을 이용한 물류 자동화 시스템 개발
✅ 프로젝트 목표
- 카메라 기반의 환경 인식 및 자동화 시스템 구축
- ROS & Gazebo를 활용하여 시뮬레이션 기반의 모바일 로봇 자동화 구현
- 자율주행 로봇과 AI 비전 시스템을 융합한 최적화된 물류 처리 시스템 개발
3️⃣ 주제 선정 이유
🔹 1. 하드웨어 제약 극복 및 실용적인 프로젝트 진행
현재 하드웨어 장비(외골격 로봇, 로봇 팔 등)가 부족하므로, Gazebo 시뮬레이션을 최대한 활용하여 개발하는 것이 현실적인 접근법입니다.
✅ 시뮬레이션 개발 장점
- Gazebo에서 실제 물류 환경을 시뮬레이션 가능
- 다양한 센서와 카메라 모델 활용 가능
- ROS 기반 로봇에도 이식 가능하여 확장성 확보
✅ 개발 환경 고려 사항
- 노트북 단독 개발 → 연산량이 많아 데이터 최적화 필요
- Gazebo + ROS2 기반으로 최적화된 시뮬레이션 시스템 설계
🔹 2. 로봇 비전(Vision)과 모바일 로봇 기술 결합
로봇이 환경을 인식하고 판단하는 능력은 필수이며, 비전 시스템과 자율주행 로봇의 결합은 로보틱스 핵심 기술 중 하나입니다.
✅ Vision 시스템 활용 가능성
- 카메라를 통해 물류 환경을 분석 (물체 탐지, OCR 등)
- AI 기반의 영상 분석으로 로봇의 의사결정 향상
- 기존의 룰 기반 알고리즘 대신, 딥러닝 기반 모델 적용으로 유연성 강화
✅ 모바일 로봇과 결합하여 물류 자동화 구현
- AI 기반의 자율주행 로봇 경로 계획(Path Planning) 적용
- SLAM 기술을 통해 동적 환경에서도 안정적인 로봇 이동 가능
- 센서 융합 (LiDAR + 카메라) 으로 정밀한 환경 인식 구현
🔹 3. 산업 및 연구 가치
물류 자동화 시스템은 산업적 가치가 높으며, 현재 다양한 산업에서 실제 도입이 이루어지고 있습니다.
✅ 산업 적용 가능성
- 자동 창고 및 물류 센터에서 무인 물류 처리 시스템으로 활용
- AGV(Automated Guided Vehicle) 및 AMR(Autonomous Mobile Robot) 기반의 스마트 물류 시스템 적용 가능
- 로봇 팔 중심의 기존 자동화에서 벗어나, 자율주행 로봇과 비전 기술을 결합한 새로운 자동화 솔루션 개발 가능
✅ 연구 및 기술적 가치
- 자율주행 로봇과 비전 시스템을 결합한 새로운 알고리즘 개발 가능
- AI 기반 비전 시스템을 적용하여 기존 물류 자동화 시스템의 고도화 가능
- 단순 이론 연구가 아닌, 산업 적용 가능성이 높은 프로젝트로 확장 가능
4️⃣ 프로젝트 단계별 목표
✅ 최종 목표:
"카메라를 활용한 환경 인식 및 자율주행 로봇을 이용하여 물류 자동화 시스템을 구축하는 것"
🔹 1단계: Gazebo에서 모바일 로봇 시뮬레이션 구현 (ROS 기반)
🔹 2단계: 카메라 기반 환경 인식 시스템 개발 (물체 탐지, OCR 등)
🔹 3단계: 이동 로봇과 비전 시스템을 결합한 자동화 알고리즘 개발
🔹 4단계: AI/딥러닝 모델을 활용하여 시스템 성능 최적화
🔹 5단계: 실제 산업 적용 가능성을 고려한 시스템 평가 및 개선
✅ 결론
✔ "하드웨어 제약을 극복하면서도, 실용적인 연구와 개발이 가능한 물류 자동화 시스템 프로젝트를 진행하고자 한다."
✔ "Gazebo 시뮬레이션을 활용하여 현실적인 로봇 시스템을 개발하고, 로봇 비전과 AI를 접목한 스마트 물류 기술을 구현하는 것이 핵심 목표이다."
✔ "이 프로젝트를 통해 로보틱스 실력을 향상시키고, 향후 로봇 자동화 산업에서 활용 가능한 기술을 연구할 계획이다!" 🚀
