Fraunhofer Institute IOSB 및 SBG Systems 협업
프라운호퍼 연구소는 독일의 저명한 연구 기관으로 다양한 과학 분야에서 혁신을 선도해 왔습니다.
"자율 대형 로봇은 곧 건설 산업에 혁명을 일으켜 효율성과 혁신에 변화를 가져올 것입니다." | 플로리안 올리어, SBG Systems 마케팅 책임자
유명한 독일 연구 기관인 Fraunhofer Institute는 광범위한 과학 분야에서 혁신의 선구자였습니다. 76개 연구소의 광범위한 네트워크 내에서 Fraunhofer Institute of Optronics, System Technologies and Image Exploitation IOSB는 자율 모바일 로봇 시스템 분야에서 획기적인 업적으로 두각을 나타내고 있습니다.
본 사례 연구에서는 Fraunhofer IOSB와 SBG Systems 간의 협력에 대해 살펴보고, 자사의 관성 센서를 자율 건설 차량에 통합하는 데 중점을 둡니다.
건설 기술 재편
자율 시스템은 인간에게 위험하거나 어렵거나 단조로운 작업에 필수 불가결하게 되었습니다.
Fraunhofer IOSB의 자율 로봇 시스템 연구 그룹은 비정형 환경용 굴삭기에서 건설 현장에서 흙을 제거하기 위해 덤프 트럭을 끄는 Unimog에 이르기까지 자율 건설 차량 개발을 전문으로 합니다.
자율 차량은 주변 환경을 이해하고 위치를 파악하기 위해 3D 지도를 생성해야 합니다. 센서의 데이터를 사용하여 환경에서 이동하는 방법을 파악합니다.
자랑스러운 협력
건설 차량에서 진정한 자율성을 달성하려면 정확하고 신뢰할 수 있는 센서가 중요합니다. 이러한 센서는 환경 인식, 매핑 및 내비게이션을 위한 실시간 데이터를 제공해야 합니다.
Fraunhofer IOSB는 자율 건설 차량의 기능을 향상시키기 위해 고성능 관성 센서를 제공할 수 있는 공급업체가 필요했습니다.
우리는 혁신으로 유명한 존경받는 Fraunhofer 연구소와 협력하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다. Fraunhofer IOSB는 다양한 플랫폼에서 당사의 여러 제품을 사용했습니다.
구현
주목할 만한 적용 사례 중 하나는 토양 제거가 가능한 자율 굴삭기에 Ekinox 관성 센서를 통합한 것입니다.
Ekinox는 차량의 움직임과 방향 데이터를 캡처하여 환경을 실시간으로 정밀하게 매핑하는 데 중요한 역할을 했습니다.
이 데이터는 Fraunhofer 연구원이 개발한 고급 알고리즘과 결합되어 정확한 인식, 매핑 및 내비게이션을 가능하게 했습니다.
결과
- 자율 굴착/자율 토양 제거: SBG Systems의 Ekinox Micro가 장착된 굴착기는 토양 제거 작업에서 높은 수준의 자율성을 달성했습니다. 관성 센서의 정확성과 신뢰성은 구조화되지 않은 환경에서 독립적으로 작동하는 차량의 능력에 기여했습니다.
- 통 회수: 자율 굴삭기는 통을 회수하는 능력으로 다재다능함을 입증했습니다. 작업 영역 내에서 다양한 작업을 수행할 수 있었습니다.
- Unimog 작업: Fraunhofer IOSB는 현재 Unimog를 로봇으로 개조하여 건설 현장에서 흙을 운반하기 위해 덤프 트레일러를 견인하는 과정을 진행 중입니다. SBG Systems의 관성 센서는 작업의 효율성과 안전성을 향상시킬 것으로 예상되는 자율 파이프라인에 전원을 공급합니다.
간단히 말해서
프라운호퍼 IOSB와 SBG Systems 첨단 센서와 연구가 어떻게 주요 발전을 이끄는지 보여줍니다. 또한, 양사의 파트너십은 혁신이 기술 성장에 미치는 영향을 강조합니다.
첨단 IMU를 자율 주행 건설 차량에 통합하면 현재 장비의 기능이 향상됩니다. 또한 이러한 통합은 자율 로봇 공학에서 미래의 획기적인 발전을 위한 문을 열어줍니다. 마지막으로, 프라운호퍼 IOSB와 SBG Systems 자율 기술의 한계를 뛰어넘기 위해 협력하고 있습니다.
Ekinox Micro
Ekinox Micro는 고성능 MEMS 관성 센서와 쿼드-성좌, 다중 주파수 듀얼 안테나 GNSS 수신기를 결합하여 가장 까다로운 애플리케이션에서도 타의 추종을 불허하는 정확도를 제공합니다. 8GB의 내장 데이터로거를 갖추고 있습니다.
가장 가혹한 조건에서 작동하도록 설계되었으며, Ekinox Micro는 군사 표준을 충족하여 모든 임무 중요 애플리케이션에 이상적인 선택입니다.
Ekinox Micro 견적 요청
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페이로드란 무엇입니까?
페이로드는 차량(드론, 선박 등)이 기본적인 기능 외에 의도된 목적을 수행하기 위해 탑재하는 모든 장비, 장치 또는 재료를 의미합니다. 페이로드는 모터, 배터리 및 프레임과 같이 차량 작동에 필요한 구성 요소와는 별개입니다.
탑재 하중 예:
- 카메라: 고해상도 카메라, 열화상 카메라 등
- 센서: LiDAR, 초분광 센서, 화학 센서 등
- 통신 장비: 라디오, 신호 중계기 등
- 과학 기기: 기상 센서, 공기 샘플러 등
- 기타 특수 장비
GNSS 후처리란 무엇입니까?
GNSS ( PPK)는 GNSS 기록된 원시 GNSS 측정을 데이터 수집 활동 이후에 처리하는 방식입니다. 이 방식은 다른 GNSS 소스와 결합되어 가장 까다로운 환경에서도 해당 GNSS 대한 가장 완전하고 정확한 동적 궤적을 제공할 수 있습니다.
이러한 다른 소스는 데이터 수집 프로젝트 또는 그 근처에 있는 로컬 GNSS 기준국이거나 일반적으로 정부 기관 및/또는 상업용 CORS 네트워크 제공업체에서 제공하는 기존의 지속적으로 운영되는 기준국(CORS)일 수 있습니다.
PPK(Post-Processing Kinematic) 소프트웨어는 자유롭게 사용 가능한 GNSS 위성 궤도 및 시계 정보를 활용하여 정확도를 더욱 향상시킬 수 있습니다. PPK는 사용되는 절대 전역 좌표 참조 프레임 데이텀 내에서 지역 GNSS 기지국의 위치를 정밀하게 결정할 수 있도록 합니다.
PPK 소프트웨어는 또한 엔지니어링 프로젝트를 지원하기 위해 서로 다른 좌표 기준 프레임 간의 복잡한 변환을 지원할 수 있습니다.
다시 말해, 보정을 통해 프로젝트의 정확도를 높이고, 매핑 또는 설치 중 데이터 손실이나 오류를 수정할 수도 있습니다.
INS는 외부 보조 센서로부터 입력을 받습니까?
당사의 관성 항법 장치(INS)는 공기 데이터 센서, 자력계, 주행 거리계, DVL 등과 같은 외부 지원 센서의 입력을 허용합니다.
이러한 통합은 INS를 매우 다재다능하고 신뢰할 수 있게 만들며, 특히 GNSS 사용이 어려운 환경에서 더욱 그렇습니다.
이러한 외부 센서는 보완적인 데이터를 제공함으로써 INS의 전반적인 성능과 정확성을 향상시킵니다.
IMU와 INS의 차이점은 무엇입니까?
관성 측정 장치(IMU)와 관성 항법 시스템(INS)의 차이는 기능과 복잡성에 있습니다.
IMU(관성 측정 장치)는 가속도계와 자이로스코프에 의해 측정된 차량의 선형 가속도 및 각속도에 대한 원시 데이터를 제공합니다. 롤, 피치, 요 및 움직임에 대한 정보를 제공하지만, 위치 또는 항법 데이터는 계산하지 않습니다. IMU는 위치 또는 속도를 결정하기 위한 외부 처리를 위해 움직임 및 자세에 대한 필수 데이터를 전달하도록 특별히 설계되었습니다.
반면에 INS(관성 항법 시스템)는 IMU 데이터를 고급 알고리즘과 결합하여 시간 경과에 따른 차량의 위치, 속도 및 자세를 계산합니다. 센서 융합 및 통합을 위한 칼만 필터링과 같은 항법 알고리즘을 통합합니다. INS는 GNSS와 같은 외부 위치 확인 시스템에 의존하지 않고 위치, 속도 및 자세를 포함한 실시간 항법 데이터를 제공합니다.
이 항법 시스템은 특히 군용 UAV, 선박 및 잠수함과 같이 GNSS 신호 거부 환경에서 포괄적인 항법 솔루션이 필요한 애플리케이션에 일반적으로 활용됩니다.
MEMS는 무엇을 의미합니까?
MEMS는 Micro-Electro-Mechanical Systems의 약자입니다. 마이크로 제조 기술을 통해 공통 실리콘 기판에 기계 요소, 센서, 액추에이터 및 전자 장치를 통합한 소형 장치를 의미합니다. MEMS는 미세한 규모에서 감지, 제어 및 작동할 수 있는 칩에 내장된 초소형 기계 장치입니다. IMU, 압력 센서, 마이크로폰, 가속도계, 자이로스코프, 의료 기기 및 자동차 시스템에 널리 사용됩니다.
