저비용 다중로봇의 분산 군집 구성 및 연결성 유지 제어 연구

Distributed swarm configuration control for connectivity-preserving dense coverage with low-cost platforms

연구 내용

분산 공간 커버리지를 위해 경계력 기반 구성 제어와 국소 취약성(관절점) 인식을 결합해 연결성을 유지하는 군집 제어 연구

저비용 로봇을 대상으로 분산 환경에서 조밀하고 볼록한 구성을 형성하면서 단절에 강인한 연결성을 유지하는 제어 기법을 연구합니다. 물리 기반 군집 지능의 경계력 개념을 전통적 flocking과 결합해 전체 기하를 완전히 알지 못해도 구성의 형태를 조절합니다. 또한 국소 articulation point를 식별해 단절 위험 구간을 판단하고, 취약 영역 주변으로 군집을 재배치하여 취약성을 해소합니다. 장애물 환경에서는 deformable configuration control을 통해 회피와 구성 유지 목표를 함께 만족시키는 방향으로 제어를 확장합니다.

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연구 흐름

초기 연구는 저비용 로봇이 불완전한 네트워크 정보만으로도 조밀하고 연결된 구성을 만들 수 있는 분산 제어를 정립하는 데 집중되었습니다. 특히 2022년에 경계력 기반 구성 형성, 관절점 기반 단절 위험 인지, 취약성 수준을 나타내는 지표를 포함한 통합 프레임워크를 제안했습니다. 이후 2022년에는 장애물 존재 하에서 구성의 형태를 유연하게 변형하며 목표 구성을 유지하는 방향으로 연구를 확장했습니다. 최근에는 2025~2026년 흐름에서 기하 기반 로컬 운동/감지 구조를 포함한 로봇 제어 및 인지 기초로 확장하여 멀티로봇 시스템의 분산 의사결정 범위를 넓히는 연구를 수행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

분산 감시 및 정찰 네트워크
재난 현장 군집 로봇 배치
창고·공장 내 동선 커버리지
장애물 포함 커버리지 경로 생성
다중로봇 연결성 유지형 폴링
센서 통신 기반 형상 유지 제어
저비용 로봇 군집 자율 탐사
네트워크 단절 위험도 산정
국소 기하 기반 군집 재배치
유연 구성 기반 군집 최적화