美 MIT, 드론용 경로 계획 오픈소스 시스템 '마이티' 개발

▲MIT 연구팀이 UAV의 실시간 경로 계획을 위한 오픈소스 시스템 '마이티(MIGHTY)'를 개발했다.(사진=MIT 뉴스)

MIT와 펜실베이니아대 공동 연구팀이 무인항공기(UAV)의 실시간 경로 계획을 위한 오픈소스 시스템 '마이티(MIGHTY)'를 개발했다고 MIT 뉴스가 보도했다.

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연구팀에 따르면, 재난 현장에서 자율 비행 드론이 실용적으로 활용되려면, 돌발적으로 나타나는 장애물을 효과적으로 회피하고 비행 시간도 최소화해야 한다.

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'마이티'는 '허미트 스플라인(Hermite spline)'이라는 수학적 기법을 활용해 비행 경로와 이동 시간을 단일 단계에서 동시에 최적화할 수 있다. 기존의 경로 계획 시스템은 먼저 이동 시간을 고정한 뒤 최적 경로를 찾는 방식을 취했으나, 마이티는 두 요소를 함께 처리함으로써 더 매끄러운 궤적을 더 빠르게 생성할 수 있다는 설명이다.

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이 시스템은 UAV의 온보드 컴퓨터와 라이다(LiDAR) 센서만으로 실시간 비행이 가능하다. 초기 비행 궤적을 추정한 뒤 반복적인 최적화로 경로를 정밀하게 보정하는 방식을 채택해 계산 부담을 크게 줄였다.

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시뮬레이션 실험 결과 마이티는 기존 최첨단 기법 대비 약 90%의 연산 시간만으로도 목적지 도달 속도는 약 15% 빠른 것으로 나타났다. 실제 테스트에선 초속 6.7미터 속도로 비행하면서 모든 장애물을 회피했다.

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이 시스템은 수십만달러에 달하는 상용 소프트웨어 패키지 없이도 고성능을 구현할수 있다. 논문 제1 저자인 콘도 코타(Kota Kondo)는 "전 세계 어느 연구자, 학생, 기업이든 무료로 사용할 수 있으며, 비용 장벽을 없앰으로써 고성능 궤적 계획의 민주화에 기여한다"고 말했다.

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연구팀은 마이티가 지진·재해 현장 수색 및 구조, 도심 내 라스트마일 배송, 풍력 터빈 등 복잡한 구조물 점검에 활용될수 있을 것으로 기대했다.

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이번 연구 성과는 'IEEE 로보틱스 앤 오토메이션 레터스(IEEE Robotics and Automation Letters)'에 게재됐다.(논문 제목=MIGHTY: Hermite Spline-Based Efficient Trajectory Planning)

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연구팀은 향후 마이티를 복수의 로봇을 동시에 제어하는 방향으로 확장하고, 더욱 복잡한 환경에서의 비행 실험을 확대할 계획이다.

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백승일 기자 robot3@irobotnews.com

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