산, 동굴, 건설 현장 또는 재난 지역과 같은 비정형 환경은 지형의 불규칙성 때문에 자율 주행에 어려움을 초래한다. 특히 위험한 지형을 회피하고 목표에 빠르고 안전하게 도달하기 위한 경로 계획이 중요하다. 본 논문에서는 지형의 기하학적 통과가능성(Traversability)을 고려하는 새로운 그래프 표현인 Traversal Risk Graph(TRG)를 활용하여 안전하면서도 거리 효율적인 경로 계획 방법을 제안한다. TRG의 노드는 지형의 안정성과 도달 가능성을 나타내며, 간선은 상대적인 통과 위험도에 가중된 경로 후보를 나타낸다. 또한 TRG는 웨이브프론트(wavefront) 전파 방식으로 구성되고 계층적으로 관리되어, 대규모 환경에서도 실시간 계획이 가능하다. 마지막으로, TRG에 대해 그래프 최적화 문제를 정식화하여 로봇이 안전한 경로와 짧은 경로를 모두 우선순위로 두고 탐색하도록 한다. 본 접근법은 기존 방법에 비해 더 우수한 안전성, 거리 효율성, 그리고 빠른 처리 시간을 보여주었다. 또한 사족 로봇을 사용한 여러 실세계 실험을 통해 검증되었다. 특히 TRG-planner는 DreamSTEP 팀의 자율 주행 프레임워크에서 전역 경로 계획기로 기여했으며, 이 팀은 ICRA 2023의 사족 로봇 챌린지에서 우승하였다. 프로젝트 페이지는 https://trg-planner.github.io 에서 확인할 수 있다.

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