🔰졸업 작품 - 개요

자율 주행 지게차와 안전화를 증대한다는 거대해 보이는 졸업 작품을 만들고 있다. 이 내용 문서는 신청서를 기반하여 블로그에 맞게 수정하였다.

🛠목적

산업현장의 종과 태를 막론하고 글로벌 다양한 산업현장에는 지게차의 운용이 필수불가결이다. 하지만 국내 다수 사업장에는 국가공인 건서장비 면허가 없는 자격미달자에 의해 지게차를 비롯한 방비가 운용되고 있는 것 역시 작금의 산업 현슬이다. 장비 면허를 취득한 자격자 역시 건설기계관리법류에 따라 3년 마다 안전 교육을 이수하고 이를 갱신해야하지만 이것 역시 잘 지켜지지 않아 이들의 면허가 효력을 유지하지 못하고 있다.

지게차로 인해 발생한 사고의 여파는 크다. 무거운 화물을 운반하다가 지게차가 기울어지거나 주변 작업자가 지게차 바퀴에 발이 끼이거나 포크리프트에 올라가 작업을 하던 중 추락을 하는 등의 대단히 위험한 사고가 대부분이다. 지게차 사고에 있어서 경미한 사고는 극히 드물다.

🛠개발 배경

이는 곧 지게차가 사용되는 모든 사업장이, 물류와 운송업을 주업하거나 겸업하는 대부분 사업장이 잠재적인 중과실 사고가 일어날 가능성이 있음을 시시한다.

사전조사에 따르면 중 소규모 사업장에서 지게차는 아주 제한된 장소에서, 제한된 목적으로 사용된다. 고려해야 할 환경변수가 적지만 안전에 기본 의식이 없어 발생하는 사고가 대부분인 것이다.

우선, 지게차는 누구나 가지고 있는 운전면허로 운행할 수 없는, 일명 자동차와는 다르다는 걸 상기시켜야 한다. 많은 사람들이 지게차와 같은 건설장비의 사용을 꽤 쉽게 생각하고 있다.

또, 사람이 리스크라면 사람을 쓰지 않으면 될 것 아닌가. 지게차는 특정 장소에서 특정장소로 물건을 옮기는 일을 한다. 사업장이 작으면 작을 수록 이 시스템을 자동화하기 편리하다고 판단했다.

그럼 왜?

이미 시장에 판매중인 두산, 현대에서 아주 잘 만든 자율주행 지게차가 있다. 하지만 비용이 문제다. 최첨단 센서와 라이다 장비를 부착한 지게차의 가격은 공개되어 있지 않지만 족히 1억은 넘을 것이다. 3톤 전기 지게차 출고가격이 3000만원에서 3500만원 쯤 된다. 중 소규모 사업장은 이 가격도 부담돼 저렴한 디젤 중고 지게차를 구입하거나 최근 저렴하게 판매되고 있는 중국산 전기 지게차를 사용하고 있다.

안전이 사치스러워서는 안된다.
그게 내가 생각하는 이 프로젝트의 시작이 되었다.

🛠개발 내용

우선 현장과 비슷한 모형을 만들어 프로토타입을 제작하고 이를 기반으로 효과와 실요성을 검증한다. 이 프로젝트의 핵심이다.

1. 가상화 한 모형을 실제와 같이 사람이 상주하는 사무실과 공장이라 가정한다.
2. 영업장 내에는 비 동기형 안전물을 설치하여 지게차 모형 내 라즈베리파이 보드를 통해 이를 인지한다.
3. 지게차 모형에 부착된 카메라를 통해 장애물, 안전물, 화물, 물류 차량과 사람을 인지하고 이를 메인 컴퓨터로 전송한다.
4. 메인 컴퓨터는 전송받은 영상을 opencv를 사용해 분석해 운행과 회피에 대한 명령을 지시한다.
5. 관리자 앱을 통해 작업을 지시한다.
6. 지게차 모형은 하적장에서 화물을 인계해 창고로 옮긴다. 혹은 반대의 작업을 한다.
7. 지게차의 이동 반경에 나타난 사물, 사람등의 장애물이 발생시 회피기동 또는 정지등의 기능을 수행한다.

라즈베리파이에 부착한 카메라 영상은 메인 PC로 보내 영상 분석을 하고, 이걸로 미리 설치해둔 차선이나 인식된 안전물로 주행 정보를 제공한다.
관리자 앱은 테슬라 앱처럼(...) 만들고 싶지만 그건 안될거 같고 비슷하게 나마 이미지를 활용해서 시각적으로 직접적으로 기능 제어를 할 수 있게 웹앱으로 제작할 예정
지게차가 관리한 창고내 화물 현황이 업데이트 된다.

탈락된 꽤괜

이 외에도 지게차에 레이저 램프를 달아서 외부 작업자가 지게차의 회전반경과 이동 방향을 육안으로 확인할 수 있는 기능이나 지게차에 장착된 카메라를 통해 사람의 눈이 이를 인지하면 (아이컨택) 작업을 중지하거나 회피를 하지 않고 오히려 그대로 진입해서 오해로 인한 사고를 방지하는 등의 기능에 대한 아이디어가 나와서 이건 구현까진 어려울 듯 하고 가능하면 특허로 취득할 법도 하다.
지게차에 자이로 센서를 추가해 차내 진동과 흔들림 지면의 경사각을 반영해 자동으로 포크리프트의 각도를 조절하는 아이디어는 구현은 가능하겠지만 모형의 크기가 작아서 실효는 없을 듯 해 적용이 어렵다.