농업용 다목적 궤도차량을 위한 자율 주행 기능 구현 (Implementation of an Autonomous-driving Function for Multi-purpose Agricultural Tracked Vehicle)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 59권 / 10호 / 67 ~ 75페이지
· 저자명 : 고경남, 허준영, 박성욱, 조재현, 김여호수아, 황환철

초록

국내 농업 분야 종사자의 수는 지속적으로 감소하고 있으며 기존 종사자의 고령화가 심화되고 있는 상황에서, 노동 생산성을 향상 시키기 위하여, ICT 기술을 농업 분야에 접목하는 작업이 다수 진행되고 있다. 이 중에서도 조작이 간편하고 안전성이 향상된 농기계의 개발과 공급을 위한 노력이 계속되고 있으며, 스마트 이앙기와 같이 농기계 시제품이 개발되고 있는 상황이다. 하지만 현재 발표되는 시제품들은 열린 공간에서 정해진 경로를 직진 주행과 회전 기능 위주로 개발되고 있어, 장애물이 있는 지역에서의 주행을 위하여 경로를 자동 계획하는 기능이나 돌발 장애물을 회피하는 기능은 미비한 상황이다. 이에 본 논문에서는 다목적 농업용 궤도차량에 사용할 수 있는 자율주행 모듈을 구현하였고 이를 소개하고자 한다. 자율주행 모듈은 지도 정보와 RRT* 알고리즘과 경로 평활화 기법 등을 사용하여 출발지에서 목적지까지의 경로를 생성한다. 생성된 경로는 주행 경로점들로 구성되며, 자율주행 모듈은, 차량이 주행할 때, 경로점들을 경유하도록 속도와 각도를 적절히 제어한다. 또한 주행 중에는 장애물의 존재 여부를 지속적으로 감지하고, 장애물이 감지된다면 이를 회피하여 목적지까지 계속 주행할 수 있도록 경로를 잠시 변경할 수 있다. 구현된 자율주행 모듈은 농업용 궤도차량에 탑재되어 주행 시험을 성공적으로 수행하였다.

영어초록

As the age and number of the workforce in domestic agricultural domain are getting higher and declining, the agricultural machinery is required to be easy to operate and to have improved safety. With this market demand, proto-types such as smart rice-transplanters and smart tracters are demonstrated by several vendors of agricultural machinery. The proto-types can follow a given straight path and make a turn to follow another given straight path, which is suitable for open field usage, but need to have path planning function and obstacle avoidance function to be multi-purpose agricultural tracked vehicle. With this market demand, we developed an autonomous driving module suitable for a multi-purpose agricultural tracked vehicle. The autonomous driving module can generate a driving route using RRT* path planning algorithm in combination with path smoothing technique. Since the generated route is composed of way points, the driving module can also provide proper velocity and angle that the vehicle passes through the way points. In addition, when the presence of obstacles is detected while passing through the way points, the driving module direct the vehicle to avoid the obstacles and to return the route to the destination. The implemented autonomous driving module was mounted on an agricultural tracked vehicle and its functionality was verified through test driving in the field.

참고자료

· 없음