건설 산업은 로봇 적용에 어려움이 있는 분야이다. 특히 많은 작업을 높은 곳에서 수행해야 하는 교량 시공은 로봇 구현을 어렵게 만든다. 교량을 건설하기 위해서는 교량 상부 슬래브를 지지할 수 있는 다수의 교각을 구축해야 한다. 교각 시공은 철근 연결, 거푸집 설치, 콘크리트 타설, 거푸집 해체, 거푸집 재설치 등 일련의 작업을 포함한다. 이러한 활동은 고소 작업을 요구하며, 추락의 중대한 위험을 수반한다. 교량 시공을 사람이 노동력을 투입하는 대신 로봇을 이용하여 원격으로 수행할 수 있다면, 교량 시공의 안전성에 크게 기여할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교각 시공에서 철근 구조 연결, 콘크리트 타설, 콘크리트 진동 작업을 원격 운용 및 자동화할 수 있는 다중 로봇 시스템을 제안한다. 제안된 교각 시공용 다중 로봇 시스템은 세 개의 로봇 시스템으로 구성된다. 각 로봇 시스템은 레일을 따라 이동할 수 있는 이동 로봇에 장착된 로봇 암으로 이루어진다. 또한 제안된 시스템을 건설 현장에 적용하기 위해서는 외부 힘에 적응하는 순응(compliance) 제어 알고리즘을 구현하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 다양한 중량을 갖는 서로 다른 작업 공구 간을 전환하여 작업을 수행하는 제안 로봇의 순응 제어를 위해, 공구의 중량을 고려한 어드미턴스(admittance) 제어를 제안한다. 더 나아가 보강 구조물을 연결하기 위한 다중 로봇 시스템의 동기화(synchronization) 제어 방법도 제안한다. 제안한 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 또한 제안된 시스템의 프로토타입을 개발하여, 제안된 하드웨어 설계와 제어의 실현 가능성을 확인하였다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.