지능로봇 항법용 레이저 레인지 파인더 개발

지스트 박기환 교수연구팀 국산화 성공

 

로봇의 항법을 위해 최근 가장 많이 사용되고 있는 레이저 레인지 파인더가 지스트(GIST, 광주과학기술원) 연구진에 의해 국내에서는 처음으로 국산화 됐다. 이에 따라 이 장치가 국내 로봇 관련 연구자들에게 저렴한 가격으로 제공될 수 있어 국내 로봇 연구 활성화 및 로봇 시장 확대에 크게 기여할 것으로 기대된다.  

지스트(원장 선우중호)에 따르면 기전공학과 박기환 교수(사진)와 윤희선, 염우섭 연구원 등으로 구성된 연구팀이 레이저 레인지 파인더를 처음으로 국산화 하는데 성공했다. 

홈 로봇과 지능로봇 등이 인간과 같이 자유롭게 움직이기 위해서는 로봇의 절대 위치를 파악하여 주변의 물체와 충돌하지 않고 원하는 목적지까지 도달하는 로봇 항법 기술이 필요하다. 레이저 레인지 파인더는 이같은 로봇항법을 위해 사용되는 장치로 기준신호와 물체에 반사되어 돌아오는 레이저 광 신호간의 비행시간이 거리에 따라 변하는 원리를 이용한다.  

로봇 항법 외에도 자동차간 거리, 기계 부품의 3차원 형상, 토목 건축물 측량, 조선 항만에서 사용되는 기중기의 높이 측정 등 최근 다양한 분야로 응용범위를 넓혀가고 있다. 특히 이번에 화재로 소실된 숭례문과 같은 문화재 건축물의 복원을 위한 형상 측정 등과 같은 건축물의 3차원 표면 형상 측정에서도 그 중요성이 증대되고 있다.

박 교수팀이 개발한 레이저 레인지 파인더는 레이저 빔의 비행시간을 펄스신호로 측정하는 기존 방식대신 기준 신호와 반사하여 돌아오는 신호의 위상 차이를 측정하고 다단 변조/복조하는 방식을 사용하여 로봇 항법에 필요한 측정에서 더 높은 분해능(분해능은 충분히 붙어 있는 두 물체를 하나의 물체로 인식하지 않을 수 있는 능력을 의미한다. 즉, 분해능이 높다면, 아주 가깝게 위치한 두 물체도 서로 다른 물체로 볼 수 있고, 분해능이 낮다면, 거리가 떨어져 있는 두 개의 물체임에도 불구하고, 하나의 물체로 인식하게 된다.)을 얻을 수 있는 특징이 있다. 물체의 색깔과 반사도에 관계없이 360도 회전에 최대 측정거리 10m, 측정 분해능은 1cm 정도로 외국제품과 동등하거나 우수한 성능이다.  

박 교수는 “향후 측정거리와 분해능을 조절하여 기계, 자동차, 토목, 조선 산업에서 사용할 수 있는 광 영역 레인지 파인더도 개발할 계획이다”고 말했다. 개발된 제품은 지스트 기전공학과 실험실 벤처회사인 엠포시스(주)(www.em4sys.com)를 통해 올 하반기부터 상품화될 예정이다.<홍보협력팀, 2008.7.31>

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