광절단 방식을 이용한 3차원 슬롯 게임 시스템
인간과 로봇의 협업을 통해 슬롯 게임 작업 효율성 향상
광절단 방식을 이용한 3차원 슬롯 게임 시스템이란 무엇입니까?
국토교통부의 토목건축관리기준에 따르면 터널 라이닝 콘크리트의 완성형은 터널 길이 40m마다 한 구간의 폭과 높이를 슬롯 게임하여 관리하도록 되어 있습니다 일반적인 도로터널의 폭과 높이는 약 6m~10m이며 슬롯 게임점은 단면당 왼쪽, 오른쪽, 천장의 3개 지점이다 기존의 슬롯 게임 방법은 고소작업차와 사다리, 측량봉, 측량봉 등을 사용하는 방식으로 번거롭고 시간이 많이 소요되어 작업 효율성 향상이 문제가 되어 왔습니다
광절단 방식은 빛을 직선으로 조사하는 라인 레이저와 카메라를 이용하며, 레이저 빔의 진행 방향과 카메라의 광선 벡터의 삼각측량 원리를 바탕으로 3차원 슬롯 게임을 합니다 광학 절편법을 이용한 3차원 슬롯 게임 시스템은 360도 방향으로 조사하는 링레이저와 조사된 빛을 한 번에 촬영할 수 있는 어안 카메라를 이용하여 터널 라이닝의 완성된 형상을 광학 절편법을 이용하여 전방위적으로 슬롯 게임할 수 있습니다 하나의 단면을 슬롯 게임하려면 링 레이저 스위치를 ON, OFF한 상태에서 사진 1장을 촬영하고, 배경 빼기 방식(*1)을 이용하여 영상에서 레이저 조사점만을 자동으로 추출한 후 3차원 점군 좌표를 계산한다 결과적으로 이전에는 3~4명이 필요했던 슬롯 게임을 이제는 한 사람이 수행할 수 있습니다 또한, 슬롯 게임장치를 4족 보행 자율보행 로봇에 장착함으로써 다중 단면을 연속적으로 슬롯 게임할 수 있으며, 슬롯 게임 시간을 기존 방법에 비해 약 1/30으로 단축할 수 있다
이 기술은 2022년 국토교통부의 '건설현장 생산성 획기적 향상을 위한 혁신기술 도입 및 활용 사업'에서 종합 A등급을 받았습니다
고객 혜택
광절단 방식을 이용한 3차원 슬롯 게임 시스템은 고밀도, 고정밀 완성형 슬롯 게임 및 노동력 절감을 통해 생산성 및 안전성 향상에 기여합니다
고밀도, 고정밀 공작물 슬롯 게임
기존 완성형 슬롯 게임은 터널의 폭과 높이 세 지점만 슬롯 게임하지만, 광학 절단 방식을 사용하면 360도 이상의 고밀도 슬롯 게임이 가능합니다 또한 터널 내부에 AR 마커(*2)를 설치하고 토탈 스테이션과 미리 슬롯 게임한 AR 마커의 절대 좌표를 이용해 스케일을 조정하면 매우 정확한 슬롯 게임이 가능합니다 설계단면 자동비교 소프트웨어를 이용하면 내부 공간도 확보되는 것을 확인할 수 있습니다
인력절약, 인건비 절감을 통한 생산성 및 안전성 향상
4족 보행 로봇에 슬롯 게임 장비를 장착하면 여러 단면을 연속적이고 효율적으로 슬롯 게임할 수 있습니다 한 사람이 슬롯 게임할 수 있으며, 한 단면에 대한 슬롯 게임 시간은 약 5초입니다 공중 차량이나 사다리를 사용할 필요가 없어 안전성이 향상됩니다
[기타]
상표 출원 중(출원 번호: 상업 출원 2022-143940)
- ※1 배경 빼기 방법
배경 이미지(레이저 OFF 상태)와 관찰 이미지(레이저 ON 상태)를 비교하여 물체를 감지하는 이미지 처리 방법
- ※2 AR 마커
실제 공간에서 사진, 좌표 등 다양한 정보를 표시하는 카메라 랜드마크
관련 정보
- 자율 4족 로봇 및 UAV에 탑재된 광학 절단 방식을 이용한 3차원 슬롯 게임 시스템(2022년 6월 14일 기준)
- 건설 현장의 생산성을 획기적으로 향상시키기 위한 혁신 기술 도입 및 활용 프로젝트: "광 절단 방법을 이용한 터널 단면의 고속, 고밀도 3차원 측정 및 측정 결과 및 설계 도면의 자동 단면 비교"(일본 국토 관리 센터(JICE) 웹사이트)
- 레이와 2차 건설 기술 포럼 '광절단법을 이용한 3차원 터널 슬롯 게임 기술 연구개발'(YouTube: 국토교통성 간토 지방 정비국 홍보 채널)
- 2021 건설기술포럼 '광절단 공법을 이용한 3차원 터널 슬롯 게임 기술 연구개발'(국토교통부 홈페이지)
