로봇은 어떻게 주변 물체와의 거리를 정확히 측정하나요?

Question

로봇청소기나 산업용 로봇이 장애물을 피해 움직이는데, 라이다나 초음파센서 같은 기술이 어떻게 정확한 거리 정보를 제공하는지 궁금합니다.

Answer 1

로봇이 거리를 측정하는 방식은 빛이나 소리를 쏘고, 반사되어 돌아오는 정보를 계산하는 방식입니다.

대표적으로 LiDAR는 레이저를 물체에 쏜 뒤 돌아오는 데 걸린 시간을 측정해 거리를 계산하고, 여러 방향으로 반복 측정하면 주변의 3차원 지도를 만들 수 있습니다. 그리고 초음파 센서는 소리를 발사해 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하며, 소리의 속도를 이용해 거리를 계산하는 방식입니다.

다만 센서 하나만으로는 모든 상황을 정확하게 판단하기가 힘듭니다. 그래서 여러 센서들의 정보를 함께 사용해 장애물의 위치나 움직임을 최대한 정확하게 파악하고자 노력하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

라이다 센서는 전방에 레이저 펄스를 발사하여 물체 닿아 반사되는 시간을 측정하는 원리입니다.

이는 전방 뿐만 아니라 주변 환경 3차원으로 초당 수십만 개의 레이저를 쏘아 주변 환경을 그려 냅니다.

이외 초음파 센서와 적외선 센서 등도 소리 및 적외선 빛을 통해 돌아는 양이나 각도를 통해서도 측정할 수 있습니다.

따라서 단일 센서를 사용하는 것이 아니라 복합적으로 센서를 탑재하여 정확도를 높였다고 볼 수 있겠네요

Answer 3

안녕하세요. 임지훈 전문가입니다.

먼저 센서는 일정거리에 물체를 감지하면 로봇자체에 저장된 PLC라는 프로그램에 의해 제어 되요. PLC는 설명하면 복잡한데 간단히 말하면

자동화 로봇이 동작할때는 반드시 특정조건에만 움직이고 어떠한상황에서는 동작을 행하지 않게 프로그램을 사전에 짜두어 제어 합니다.

센서는 빛이고 레이더같은건 다른 초음파 같은 걸 사용하여 위치를 파악합니다. 초음파가 물체까지 닿아 나에게 돌아오는 거리를 측정하여 내게 알려주죠.