GPS없는 자율비행 드론 개발 – NVIDIA TX1

이달초에 NVDIA의 블로그를 통해 GPS없이 자율비행 드론에 관한 소식이 전해졌습니다. [원문바로가기]

비슷한 연구가 없었던 것은 아닙니다. 하지만 칩벤더가 알려주는 소식에는 왠지 조만간 library로 제공될 것 같은 희망이 있기에 좀더 흥미가 가더군요. 그리고 어떤 식으로 개발했는지도 궁금해서 좀더 자세히 알아봤습니다.

목적

초기 아이디어는 산속에서 조난자 구출을 위해서 저렴하고 작은 드론 개발이 목적입니다.

환경 특징

드론의 특성상 미션 비행 수행 중에 GPS가 동작하지 않는다면 failsafe 기능이 동작하게 됩니다. 이렇듯 GPS가 동작하지 않는 환경에서도 자율 비행이 가능하도록 하기 위한 연구입니다.

향후 응용

부서진 빌딩내부 생존자 탐색, 터널안 철로 조사, 상점 제품 체크, 해저 통신 케이블 조사 등과 같은 상황에 응용이 가능합니다.
그리고 이미 기차철로를 따라 이동하는 기술은 train된 상태라고 합니다.

사용기술

HW : Pixhawk, NVIDIA TX1, 2개 카메라 (전면 카메라 : Microsoft LifeCam HD-5000 720p HD Webcam, 지면 카메라 : PX4FLOW)
SW : PX4 for Pixhawk, ROS for TX1, 딥러닝(Deep learning), computer vision

실험 환경

숲속을 실험 환경으로 택한 이유는 네비게이션이 가장 어려운 곳으로 꼽히는 상황이라 여기서 되면 다른 곳도 다 적용이 가능하기 때문이라고 합니다.

비행

실제 실험 비행에서 숲속 1km를 완전 자동 비행하면서 장애물 회피와 동시에 산길의 가운데 위치를 유지하면서 비행을 성공했습니다.

딥러닝 방법

광각 GoPro 카메라 3개를 금속 막대에 달고 10km 이상 거리, 빛이 드는 다양한 환경에서 비디오 촬영한 영상으로 학습을 시켰다고 합니다. 그리고 이 연구는 TrailNet이라는 취리히 IDSIA가 숲에서 녹화한 영상으로 먼저 train시킨 neural network에서 영향을 받았다고 합니다.

향후 지원

역시 NVIDIA는 TX1과 TX2용으로 다운로드 가능한 SW를 제공할 예정이라고 합니다. 이를 이용해서 영상 정보로 자율 주행/비행 가능한 로봇을 개발할 수 있도록 할 예정이라고 합니다. 좀더 장기적인 계획으로는 지도에 두 지점만 찍어주면 스스로 장애물 회피하면서 이동할 수 있도록 하는 것입니다.

[개발] GPS없는 자율비행 드론 개발 – NVIDIA TX1

답글 남기기