Corvus Robotics의 자율 드론, 창고 재고 조사를 사람보다 빠르게 수행
창고는 로봇에게 다양한 가능성을 제공합니다. 반(半)구조화된 통제 환경, 반복적인 작업이 많고, 사람들은 다른 곳에 있고 싶어 하는 경우가 많습니다. 로봇은 물건을 한 장소에서 다른 장소로 옮기는 작업을 잘 수행하지만, 창고를 더 효율적으로 만들 수 있는 다른 작업도 여전히 많습니다.
스타트업 Corvus Robotics가 막 모습을 드러내며 재고 추적에 나서겠다고 밝혔습니다. 즉 창고가 무엇이 어디에 있는지 정확히 알도록 하는 일입니다. 이는 보이는 것보다 어려운 과제이며, 모든 로봇이 해낼 수 있는 일은 아닙니다. 회사는 수주 동안 사람의 감독 없이 비행하며 개입 없이 재고 데이터를 수집할 수 있는 자율 드론을 개발했습니다.
많은 창고에는 창고를 돌아다니며 자재를 스캔해 모든 물건의 위치에 대한 최신 목록을 유지하는 전담 인력이 있습니다. 이 작업은 매우 중요하지만 동시에 매우 지루합니다. 자율 드론은 사람보다 10배 빠르게 스캔할 수 있는 것으로 드러났습니다.
Corvus Robotics 드론은 사람 팀이 같은 일을 하는 데 몇 주가 걸리는 반면, 단 며칠 만에 창고 전체의 재고를 지속적으로 조사할 수 있습니다.
재고 조사는 로봇공학에서 중요한 영역입니다. 슈퍼마켓 같은 곳에서 재고 조사를 시도한 사례는 많았지만, 창고는 다릅니다. 슈퍼마켓에서 이 작업을 해내는 로봇도 천장까지 닿는 선반의 재고는 볼 수 없어 거대한 창고에서는 제대로 작동하지 않습니다(천장 높이가 20m를 넘는 경우도 있습니다). 그래서 혁신적인 드론 폼팩터가 독특하고 유용한 해법을 제시합니다.
창고는 아마도 반구조화된 환경으로 보는 것이 타당합니다. 배치 초기에 Corvus는 기하학적 및 의미론적 정보를 포함하는 작업 영역의 단일 지도를 생성합니다. 이후 드론은 운영 기간 내내 매 비행마다 이 지도를 자율적으로 갱신합니다.
벽, 천장, 대형 선반은 움직이지 않지만, 모두 비슷하게 보여서 위치 파악 시스템에 도움이 되지 않습니다. 정말 독특한 것들(선반 위의 물건들)은 끊임없이 바뀝니다. Corvus의 최고기술책임자는 이것이 큰 문제이지만 해결 가능하다고 봅니다.
드론에는 충전용 도킹 스테이션과 초기 지도가 있지만, 그 밖의 기능은 내장된 시각-관성 SLAM(동시적 위치 추정 및 지도 작성), 볼류메트릭 매핑, 10개의 카메라를 이용한 모션 플래닝, 그리고 실시간 비행 제어를 위한 ROS 및 PX4 기반 자율 비행 스택으로 직접 수행합니다.
“우리에게 완전한 자율성이란 특정 시나리오나 환경에서 사람의 개입 없이 지속적으로 작동하는 것을 의미합니다. 분명히 이것은 5단계 자율성이 아닙니다. 어디든 날아갈 수 있도록 범용 지능을 요구하는 5단계는 누구도 추구하지 않기 때문입니다. 하지만 창고 내부에서는 4단계 수준에서 드론이 일정에 따라 날고, 충돌을 피하면서 관심 대상을 지능적으로 찾고, 지상으로 복귀해 충전한 뒤 데이터를 공유합니다”, — Corvus Robotics 최고경영자 재키 우.
Corvus는 아직 모든 것을 공개하려 하지 않지만, 솔루션의 SLAM에 환경의 구조화된 구성 요소 일부를 사용하고 있다고 이미 밝혔습니다. 이것의 핵심 요소 중 하나는 외부 인프라에 의존하지 않고, 사물이 끊임없이 바뀌는 매우 크고 비구조화된 환경에서 위치를 파악할 수 있는 능력입니다. 본질적으로 자율주행차의 모든 컴퓨팅 능력을 드론 크기로 압축한 셈입니다.
Corvus는 드론 재충전 시간을 포함해 시간당 200~400개 위치를 스캔할 수 있습니다. 지상에서는 이것이 사람의 속도와 대략 비슷하지만, 지상 위의 재고 스캔이 시작되면 드론은 일정한 스캔 속도를 유지하는 반면, 사람에게는 점점 기하급수적으로 어려워집니다. 높은 창고의 물건 대부분은 지상에 있지 않은데, 이는 창고가 20m까지 이를 수 있는 공간의 한두 층만 차지하기 때문입니다.
일부 예외를 제외하면, 가까운 미래에 대부분의 창고에 사람이 없을 가능성은 낮습니다.
“우리는 주변에 아무도 없을 때도 작업할 수 있어서, 고객들은 창고가 어두운 야간 교대 시간에 드론 운용을 자주 계획합니다. 사람과 함께 작업하기를 원하는 고객도 있는데, 처음에는 사람과의 상호작용이 꽤 복잡할 수 있어 우리를 걱정하게 만들었습니다. 하지만 지난 몇 년간 이를 다루기 위한 안전 시스템을 구축했습니다”
360도 시야 시스템(드론이 내비게이션에 사용)으로 충돌을 방지하는 것 외에도, 비상 상황에서 착륙할 깨끗하고 평평한 장소를 찾는 것까지 안전 중심의 여러 동작 모드를 갖추고 있습니다.
하지만 Corvus가 안전을 유지하려는 주요 방법은 드론과 사람을 가능한 한 멀리 떨어뜨려 두는 것이며, 이를 위해 창고의 프로세스를 바꿔야 할 수도 있습니다. Corvus Robotics 최고경영자는 이렇게 말합니다. “통로에 드론이 있는 것을 보면, 작업이 끝날 때까지 그냥 들어가지 마세요.”
