해외과학 기술 동향
2013-08-21
TU 비엔나가 개발한 쿼드콥터는 스스로 방안을 돌아다닐 수 있다. 이것은 어떤 사람의 간섭도 필요로 하지 않는다. 그리고 다른 모델들과 대조적으로 외부 컴퓨터에 의해서 도움을 받지 않는다. 필요한 것은 보드 위에 있는 컴퓨팅 파워로서, 영상처리는 표준 스마트폰에 의해서 구동된다.
쿼드콥터는 학계의 연구를 위한 인기있 는 분야가 되고 있다. 전기적 엔진에 의해서 파워를 얻는 소형 항공기는 향상된 피드백제어시스템을 테스트하는데 완벽하다. 그래서 더 안정적이고 안전하게 날 수 있도록 해준다. 또한 쿼드콥터는 기계들이 그들의 환경을 얼마나 인식하는지와 자동으로 동작할 수 있는지를 테스트하는데 사용될 수 있다.
TU 비엔나의 가상현실연구팀은 여러 해 동안 시각적인 데이터를 가지고 연구해오고 있다. “로봇을 가지고 전진하며, 카메라를 쿼드콥터에 장착하는 것은 우리가 생각하고 있는 다음의 논리적인 단계”라고 TU 비엔나 정보학과 연구진인 Hannes Kaufmann이 말했다. 일반적으로 쿼드콥터는 사람에 의해서 구동되거나 강력한 지상의 컴퓨터에 데이터를 전송하게 된다. 그러면 필요한 제어신호들이 되돌아오게 된다. 그러나 TU 비엔나가 개발한 쿼드콥터는 어떠한 외부적 입력을 필요로 하지 않는다.
이 연구팀은 고가의 상업적 쿼드콥터 시스템을 구입하려고 하지 않고, 대신에 엄선하여 선택한 부품을 사용하여 간단하며 비용효율적인 쿼드콥터를 조립하였다. 중요 부품과 쿼드콥터의 가장 고가의 부분은 스마트폰이다. 이것의 카메라는 시각적인 데이터를 제공하며, 이것의 프로세서는 제어센터와 같이 동작하게 된다. 쿼드콥터의 지능은 탐색할 수 있도록 하는 것으로서 스마트폰 애플리케이션에서 코딩되게 된다. 또한 마이크로 컨트롤러는 회전자 속도를 조절하게 된다. 그래서 쿼드콥터는 최대한 안정적으로 비행하게 된다.
쿼드콥터는 실내에서 심지어 좁은 방에서도 동작할 수 있도록 디자인되었다. 이것은 주요한 도전으로서 특히 벽이나 코너와 가깝게 되면 공기역학이 오픈 스페이스보다 더 능숙해질 수 있다. 이런 것들뿐만 아니라 쿼드콥터는 GPS 데이터를 사용할 수 없기 때문에 완전히 시각적인 데이터에 의존해야만 한다.
쿼드콥터의 비행능력을 테스트하기 위해서, 연구팀은 QR 코드와 비슷한 시각적 코드를 바닥에 부착하였다. 이러한 코드 위를 움직이면서 쿼드콥터는 그것들을 인식하고 정보를 얻어서 환경에 대한 지도를 만들게 된다. 그러면 바닥의 코드에 대한 시각적 지도를 얻게 되기 때문에 알려진 특정 위치로 향할 수 있거나, 이전에 체크하지 못했던 지역을 탐험할 수 있게 된다.
“미래에 쿼드콥터는 이러한 코드 없이도 동작할 수 있어야만 한다. 대신에 우리는 자연스럽게 참조지점이 만들어질 수 있기를 바라고 있다. 이것은 카메라 데이터를 통해서 얻어질 수 있거나 MS 키넥트(MS Kinect)와 같은 깊이 센서(depth sensors)를 통해서 얻어질 수 있을 것”이라고 쿼드콥터 프로젝트의 수석 엔지니어인 Annette Mossel이 말했다. 그녀는 학부학생인 Christoph Kaltenriner 및 Michael Leichtfried와 함께 이 기기를 개발하였다.
자동화된 쿼드콥터를 위한 많은 다양한 애플리케이션들이 있다. 그래서 소방수들은 그것으로부터 불타는 빌딩에 대한 정보를 받고 빌딩 내부로 들어가기 전에 내부의 3D 그림을 얻을 수 있다. 소형화된 쿼드콥터는 대규모의 미로와 같은 빌딩에서 사람들에게 올바른 장소를 안내해줄 수 있다. 이것이 저가이기 때문에 스마트폰-쿼드콥터는 세계의 부유하지 못한 지역에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 고가의 헬리콥터를 사용하지 않고도 불법적인 삼림벌채를 모니터할 수 있을 것이다.
쿼드콥터의 부품에는 수천 유로가 들지 않는다고 이 연구팀이 밝혔다. 그러나 전자부품을 디자인하고 컴퓨터 프로그램을 개발하기 위한 수많은 연구기간들은 이러한 계산에 포함되어있지 않다.
키워드 : 쿼드콥터, 스마트폰, 시각적 데이터,
