자율주행 물류 차량을 위한 정밀 관성 솔루션

AGV(Automated Guided Vehicle)는 사람의 개입 없이 시설 내에서 자재와 제품을 운반하기 위해 산업 현장에서 사용되는 모바일 로봇의 일종입니다.

AGV는 자기 스트립, 레이저, 관성 센서 또는 카메라와 같은 다양한 기술을 통해 미리 정해진 경로를 탐색하고 장애물을 피할 수 있도록 유도됩니다. AGV는 팔레트, 원자재 또는 완제품 운반과 같은 작업을 자동화하기 위해 제조, 창고 및 물류와 같은 산업에서 일반적으로 사용됩니다.

AGV는 반복적인 작업을 자율적으로 수행하여 효율성을 높이고, 인건비를 절감하며, 안전성을 향상시킵니다. 이들은 현대의 자동화된 산업 시스템에서 핵심적인 역할을 합니다.

관성 항법 시스템(INS)은 관성 센서를 사용하여 움직임을 지속적으로 측정함으로써 움직이는 플랫폼의 위치, 속도, 자세를 결정하는 자체 포함된 항법 솔루션입니다. 핵심적으로 INS는 3개의 직교 축을 따라 선형 가속도를 감지하는 3축 가속도계와 동일한 축을 중심으로 각속도를 측정하는 3축 자이로스코프를 기반으로 합니다. 이러한 측정값을 시간에 따라 통합함으로써 시스템은 알려진 시작점으로부터 플랫폼의 속도, 자세 및 위치가 어떻게 변화하는지 계산합니다.

INS는 GPS, 무선 표지판 또는 시각적 참조와 같은 외부 신호에 의존하지 않기 때문에 수중, 실내, 지하 또는 군사적 GNSS 재밍 시나리오와 같이 외부 항법 보조 장치를 사용할 수 없거나 차단되거나 저하된 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다.

최신 INS는 일반적으로 원시 센서 데이터를 융합하고 드리프트를 완화하며 가장 정확한 항법 상태를 추정하기 위해 칼만 필터와 같은 정교한 필터링 알고리즘을 통합합니다. 많은 애플리케이션에서, 장기 드리프트를 제한하고 매우 안정적인 항법을 제공하기 위해 INS는 GNSS와 결합되어 주행 거리계, 도플러 속도 기록 장치 또는 자력계와 함께 사용됩니다. 그 결과는 항공기, UAV, 미사일, 자율 주행 차량, 선박, AUV 및 움직임과 방향에 대한 정밀하고 지속적인 인식이 필요한 광범위한 산업 시스템에 필수적인 견고하고 높은 업데이트 속도의 항법 솔루션입니다.

관성 측정 장치(IMU)는 선형 가속도와 각속도를 캡처하여 플랫폼의 움직임과 방향을 측정하는 컴팩트한 센서 모듈입니다. 핵심적으로 IMU는 직교 축을 따라 배열된 3개의 가속도계와 3개의 자이로스코프를 통합하여 6자유도의 측정을 제공합니다.

가속도계는 플랫폼이 공간에서 어떻게 가속하는지 감지하고, 자이로스코프는 플랫폼이 어떻게 회전하는지 추적합니다. IMU는 이러한 측정을 함께 처리하여 외부 신호에 의존하지 않고 속도, 자세, 방위각의 변화에 대한 정확한 정보를 제공합니다. 이를 통해 IMU는 GPS를 사용할 수 없거나, 신뢰할 수 없거나, 의도적으로 차단된 환경에서 항법에 필수적인 요소가 됩니다. IMU의 성능은 센서 품질, 교정, 그리고 바이어스, 노이즈, 스케일 팩터, 정렬 불량과 같은 오차가 얼마나 잘 제어되는지에 크게 좌우됩니다.

고등급 IMU에는 오차가 시간에 따라 빠르게 누적되지 않도록 고급 교정, 온도 보상, 진동 필터링 및 바이어스 안정성 메커니즘이 포함되어 있습니다. 이러한 특성 덕분에 IMU는 UAV, 순항 유도탄, 자율주행 차량부터 AUV, 로보틱스, 산업용 안정화 시스템에 이르기까지 다양한 애플리케이션에서 사용되며, 가장 혹독한 작동 조건에서도 움직임과 방향에 대한 견고하고 지속적인 인식을 제공합니다.