Study on the Relative Position Estimation Method with LiDAR for Remote Precision Installation of Bridge Girders

교량의 건설 공정에는 불가피하게 고소 위치에서 이루어져야 하는 작업이 포함되며, 이로 인해 작업자가 안전사고에 쉽게 노출된다. 또한, 인구 감소에 따른 전문 인력의 감소로 반복 작업에서의 시공 품질 확보에 대한 우려가 증가하고 있다. 이에 대한 해결책으로 건설용 로봇을 이용한 원격 건설 기술이 개발되고 있다. 이 연구에서는 교량의 시공과정 중 거더의 원격거치를 위해 개발된 원격정밀거치로봇에 적용할 수 있는 거더의 최종 거치 위치에 대한 상대위치를 추정할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 연구에서 제안하는 상대위치 추정 방법은 LiDAR(light detection and ranging)와 2개의 마커로 구성되며, LiDAR로 수집된 포인트 클라우드를 누적하여 마커간의 중심을 추정하는 방법으로 상대위치를 추정한다. 제안한 방법에 대한 검증을 위해 야외에 설치된 거더에 대해 검증 실험을 수행하였으며, 상대위치 추정 오차를 줄이기 위한 최적의 포인트 클라우드 데이터 누적 횟수를 결정하였다. 원격정밀거치로봇 시작품에 제안한 방법을 적용하여 실제 시공 현장을 모사한 상황에 대해서도 추가적인 검증 실험을 수행하였다. 검증 수행 결과, 이 연구에서 제안한 상대위치 추정 방법이 원격정밀거치로봇에 적용가능함을 확인하였다. 이 연구에서 제안한 상대위치 추정 시스템을 적용하면 교량 건설현장에서의 산업재해를 줄일 수 있을것으로 기대된다.