자율시스템 및 제어 연구실은 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇 및 기계전자공학과 소속으로, 인공지능(AI) 기반의 자율주행 및 로봇 제어 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 연구실은 센싱, 인지, 의사결정, 제어 등 자율시스템의 전 과정을 아우르는 융합적 연구를 통해, 자율주행 차량, 무인이동로봇, 무인항공기 등 다양한 응용 분야에 적용 가능한 핵심 기술을 개발하고 있습니다.
특히, 악천후나 야간 등 복잡하고 비정상적인 환경에서도 높은 신뢰성과 안전성을 보장할 수 있는 인공지능 기반 인지 및 제어 알고리즘 개발에 집중하고 있습니다. 이를 위해 딥러닝 기반 차선 및 객체 인식, GAN을 활용한 데이터 증강, 멀티센서 융합, 실시간 시뮬레이션 평가 등 첨단 기술을 적극적으로 도입하고 있습니다. 또한, 차량 동역학을 고려한 모델 예측 제어(MPC), LSTM 기반 타이어 힘 추정, 경로 추종 알고리즘 등 실제 차량에 적용 가능한 제어 이론을 실험적으로 검증하고 있습니다.
연구실은 AGV-UAV 협력 시스템, 대형 이동로봇 플랫폼, 서비스 로봇 등 다양한 자율 시스템의 융합 연구도 활발히 진행하고 있습니다. 지상과 공중의 협력, 인간-로봇 상호작용, 제조공정 자동화, 스마트 농업 등 다양한 산업 현장에 적용 가능한 솔루션을 개발하며, 실제 현장 실증 및 상용화를 목표로 하고 있습니다. 또한, 센서 최적 배치, 인프라 연계 기반 사전 인지 및 회피주행, 가상환경 기반 실차 시뮬레이션 등 차세대 자율 시스템의 핵심 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다.
이러한 연구 성과는 국내외 주요 학술지 및 학회에서 다수의 논문과 특허로 발표되고 있으며, 정부 및 산업체와의 산학협력 과제를 통해 실질적인 사회적, 산업적 파급효과를 창출하고 있습니다. 연구실은 미래 자율주행 및 지능형 로봇 기술의 상용화와 사회적 확산에 기여하고자, 창의적이고 실용적인 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.
자율시스템 및 제어 연구실은 앞으로도 인공지능, 로봇, 제어공학의 융합을 통해 미래 이동체 및 서비스 로봇 분야의 혁신을 이끌어 나갈 것입니다. 다양한 연구 인프라와 산학협력 네트워크를 바탕으로, 차세대 자율 시스템의 글로벌 리더로 도약하고자 합니다.
본 연구실은 자율주행 차량의 안전성과 신뢰성을 극대화하기 위해 인공지능(AI) 기반의 인지 및 제어 알고리즘을 개발하고 있습니다. 자율주행 시스템은 복잡하고 예측 불가능한 도로 환경, 다양한 기상 조건, 그리고 센서의 불확실성 등 수많은 도전 과제에 직면해 있습니다. 이를 극복하기 위해 연구실에서는 딥러닝을 활용한 차선 인식, 객체 검출, 경로 계획, 그리고 실시간 제어 알고리즘을 통합적으로 연구하고 있습니다.
특히, 악천후(폭우, 눈, 안개 등)나 야간 환경에서의 인지 성능 저하 문제를 해결하기 위해, 합성 데이터셋 생성, 이미지 증강, 스타일 변환(GAN) 기반의 데이터 다양화 기법을 적용하고 있습니다. 또한, 센서 블라인드 스팟이나 장애물 회피를 위한 멀티센서 융합 기술, 실시간 시뮬레이션 기반 평가 프레임워크, 그리고 차량 동역학을 고려한 모델 예측 제어(MPC) 등 첨단 제어 이론을 실제 차량에 적용하고 있습니다.
이러한 연구는 자율주행 차량의 실도로 주행 안정성, 경로 추종 정확도, 장애물 회피 능력, 그리고 다양한 환경에서의 신뢰성 향상에 크게 기여하고 있습니다. 연구실은 국내외 다양한 산학협력 및 정부과제를 통해 실제 차량 실험과 시뮬레이션을 병행하며, 미래 자율주행 기술의 상용화와 사회적 확산에 앞장서고 있습니다.
협력형 자율주행 및 로봇 시스템: AGV-UAV 융합과 대형 이동로봇 플랫폼
연구실은 자율주행 차량뿐만 아니라, 무인이동로봇(AGV)과 무인항공기(UAV)의 협력 제어, 대형 이동로봇 플랫폼, 서비스 로봇 등 다양한 자율 시스템의 융합 연구를 수행하고 있습니다. AGV와 UAV의 협력 시스템은 지상 차량의 시야 한계를 극복하고, UAV의 조기 장애물 탐지 능력을 활용하여 전체 시스템의 안전성과 효율성을 극대화합니다. 이를 위해 버드아이 뷰 기반의 경로 계획, 실시간 장애물 회피, 그리고 가상환경 시뮬레이션을 통한 성능 평가를 진행하고 있습니다.
또한, 대형 자율이동로봇 플랫폼의 통합 구동 모듈 개발, 인간-로봇 상호작용이 가능한 AI 기반 서비스 로봇 플랫폼, 제조공정 자동화를 위한 다중 센서 융합 기반 경로 최적화 알고리즘 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 이러한 연구는 물류, 제조, 농업, 스마트시티 등 다양한 산업 현장에 적용될 수 있으며, 실제 현장 실증 및 상용화를 목표로 하고 있습니다.
특히, 연구실은 실내외 환경에서의 로봇 협력, 센서 최적 배치, 인프라 연계 기반의 사전 인지 및 회피주행 기술 등 차세대 자율 시스템의 핵심 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 이를 통해 미래 사회의 다양한 이동 및 서비스 요구에 대응할 수 있는 지능형 로봇 솔루션을 제공하고 있습니다.
