MIT 연구진이 지도 없는 환경에서 움직이는 장애물을 피하도록 무인항공기(UAV)의 경로를 계획하는 시스템 SANDO를 개발했다. 장애물의 최대 속도만 알고 있으면 충돌을 피하는 경로를 수학적으로 보장하도록 설계돼, 재난 구조나 붕괴 건물 수색처럼 위험한 환경에서 활용될 가능성이 있다.
기존 경로 계획 시스템은 정적인 환경이나 미리 파악한 장애물을 전제로 안전성을 보장하는 경우가 많다. SANDO는 주변을 탐색하는 동안에도 움직이는 장애물의 미래 위치를 고려한다. 장애물이 도달할 수 있는 최대 거리를 속도와 시간에 따라 계산하고, 그 범위를 구체로 표시해 안전 통로를 만든다. 이어 장애물이 많은 구역을 피하면서 통로 안에서 목표까지 빠른 경로를 찾는다.
드론이 이동하는 동안에는 안전 통로와 경로를 계속 다시 계산한다. 연구진은 시뮬레이션에서 SANDO가 여러 최신 시스템보다 빠르게 목표에 도달했고, 모든 환경에서 충돌을 피했다고 보고했다. 실제 UAV를 이용한 12회 시험 비행에서도 장애물 충돌을 모두 피했다.
연구진은 향후 계산 효율을 높이고, 자연어 지시를 로봇에 전달하는 기계학습 모델과 결합할 수 있다고 밝혔다. 연구 결과는 IEEE Transactions on Robotics 논문으로 발표됐다. 연구비 일부는 싱가포르 국방과학기술청이 지원했다.
MIT 항공우주학과 부교수이자 연구에 참여하지 않은 Fei Gao는 환경 변화로 계획된 경로가 위험해질 수 있다는 자율 비행의 과제를 SANDO가 시간에 따라 변하는 안전 통로와 반복적인 기내 경로 재계산으로 다룬다고 평가했다.
논문: “SANDO: Safe Autonomous Trajectory Planning for Dynamic Unknown Environments”
관련 주제: 연구, 컴퓨터 과학 및 기술, 알고리즘, 드론, 로보틱스, 자율주행차, 항공우주공학, 정보·의사결정 시스템 연구소(LIDS), 공과대학, MIT 슈워츠먼 컴퓨팅 칼리지.
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