마이닝 환경에서의 로컬라이제이션과 관련된 두 가지 주요 과제

자율 채굴의 인기가 높아지고 있습니다, 주류 언론 보도에서 자동 채굴 차량의 사례가 자주 등장하고 있습니다.. 채굴 과정에서 사람을 배제함으로써 안전과 효율성이 모두 향상된다는 이점은 분명해 보입니다. 하지만 어떻게 모든 환경에서 자율 채굴 차량의 위치 파악이 정확하도록 보장할 수 있을까요? 

지금까지는 노천 채굴에 많은 초점이 맞춰져 있었으며, 두 업체가 자율 채굴 장비 분야를 장악하고 있었습니다: 캐터필러와 코마츠. 자율 채굴 장비의 인기가 계속 높아짐에 따라 올바른 표준에 따라 작동하는 플랫폼을 구축할 수 있다면 새로운 시장 진입자에게는 충분한 여지가 있을 것입니다. 하지만 그 작업은 복잡합니다.

이 블로그에서는 자율주행 채굴 트럭이 직면한 두 가지 주요 현지화 과제를 살펴보고, 고객이 고성능 자율주행 내비게이션 시스템을 개발하도록 지원한 경험을 바탕으로 이를 극복할 수 있는 방법에 대해 논의합니다. 또한 새로운 제품도 소개할 예정입니다, WayFinder를 사용하여 자율 채굴에 이상적입니다.

모든 자율 주행 차량과 마찬가지로 시스템에서 가장 중요한 부분 중 하나는 로컬라이제이션 솔루션입니다. 이 솔루션은 차량의 위치와 주변 환경의 위치를 알려주는 매우 단순한 기능을 합니다. 하지만 이 정보는 몇 가지 주요 기능에 사용됩니다: 

+ 로봇이 경로를 따라갈 수 있도록 하고 경로에서 벗어났을 때 이를 감지합니다.

+ 이는 로봇이 (일반적으로 미리 측량된) 환경 지도 내에서 자신의 위치를 파악할 수 있게 함으로써 장애물 회피에 필요한 중요한 정보를 로봇에게 제공합니다. 

+ 피치, 롤, 방향과 같은 정보를 사용하여 차량이 전복될 위험이 있는지 감지하여 차량의 안전성을 개선할 수도 있습니다. 

많은 자율 채굴 차량 현지화 솔루션은 이 데이터를 위해 GNSS 지원 관성 내비게이션 시스템(GNSS/INS라고도 함)에 의존합니다. 하지만 채굴 환경에서는 로컬라이제이션 솔루션이 극복해야 할 몇 가지 고유한 과제가 있습니다. 

개방된 하늘 조건에서 GNSS/INS는 위성 데이터를 사용하여 위치를 설정하고, 내장된 관성 측정 장치(IMU)의 지원을 받습니다. 그러나 광산이 항상 탁 트인 하늘에 있는 것은 아닙니다. 노천 광산에서도 채굴 트럭이 하늘이 보이지 않는 곳으로 이동해야 하는 지역이 있을 수 있으며, 지하 광산에서는 하늘이 전혀 보이지 않는 경우도 있습니다. GNSS 신호가 없으면 위치추적 솔루션이 보고하는 위치가 표류하기 시작하여 로봇의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

물론 GNSS에 전혀 의존하지 않는 완전히 다른 위치 측위 솔루션을 사용할 수도 있습니다. 하지만 대부분의 자율 채굴 트럭은 GNSS 신호가 강하거나 약한 지역 또는 존재하지 않는 지역 사이를 이동해야 합니다.  

사용하는 로컬라이제이션 솔루션은 다음을 수행할 수 있어야 합니다.이러한 환경 간에 원활하게 연결되지 않으므로 GNSS를 사용하지 않는 내비게이션에만 적합한 솔루션은 개방된 지역에서 필요한 만큼의 성능을 발휘하지 못할 수 있습니다. 특히 자율 채굴 트럭이 광산을 돌아다닐 때 필요한 장거리에서는 많은 GNSS 비활성화 솔루션이 제대로 작동하지 않는다는 점을 고려할 때 더욱 그렇습니다. 

해결책: 실시간 센서 퓨전으로 GNSS를 사용하지 않는 내비게이션을 지원합니다.

GNSS가 지원되지 않는 환경에서 작업하는 경우, 가장 좋은 방법은 추가 센서를 사용하여 기본 내비게이션 출력을 지원하는 측위 데이터를 제공하는 것입니다. 휠 속도, 레이더, 카메라 등 다른 센서에서 생성된 데이터를 사용하여 GNSS가 사용되지 않는 공간에서 위치 드리프트를 방지하고 자율주행 플랫폼의 위치를 정확하게 파악하는 것은 전적으로 가능합니다.

이제 지하 광산에서도 라이다 데이터를 사용하여 자율주행 채굴 장비와 트럭의 위치를 실시간으로 파악할 수 있게 되었습니다. 웨이파인더는 GNSS가 없는 환경에서도 정확한 위치 파악 데이터를 얻을 수 있도록 설계되었으며, 추가 하드웨어 없이도 작동하는 완벽한 솔루션입니다. 이 솔루션은 LiDAR Boost라는 고유한 센서 융합 기술을 사용하여 실시간으로 LiDAR 데이터를 자율 주행에 사용할 수 있는 위치 정보 데이터로 변환합니다. LiDAR를 사용하여 지뢰를 먼저 매핑한 경우, LiDAR Boost는 온보드 LiDAR의 데이터를 스캔과 비교하여 완전히 반복 가능한 내비게이션을 가능하게 합니다.

이 솔루션을 사용하면 자율주행 채굴 트럭이나 승객 수송 차량이 cm 수준의 위치 정확도를 유지하면서 저장 창고에서 광산으로, 다시 광산으로 원활하게 이동하고 돌아올 수 있습니다.

자세히 알아보기: LiDAR 부스트 클로즈업 블로그.

자율 채굴 차량은 안전과 효율성을 개선하여 광산 운영자에게 측정 가능한 투자 수익을 제공할 수 있으므로 비용으로만 간주해서는 안 됩니다. 하지만 그렇다고 해서 지구를 파괴할 수 있다는 뜻은 아닙니다. 대차대조표에 도움이 되려면 로컬라이제이션 솔루션이 가능한 한 경제적으로 강력한 성능을 제공해야 합니다. 

하드웨어 자체의 성능도 물론 중요하지만, 이 주장은 하드웨어 자체의 성능을 넘어서는 것입니다. 로컬라이제이션의 상업적 실행 가능성에 영향을 미치는 다른 고려 사항은 다음과 같습니다: 

+ 가져오기 및 내보내기 프로세스는 비용과 시간이 많이 소요될 수 있으며, 해외 판매 시 광고에 영향을 미칠 수 있습니다. 

+ 현지화 솔루션이 자율 채굴 트럭의 나머지 부분에 통합하기 어려운 경우, 추가 개발자 비용이 발생하여 전체 제품 가격에 영향을 미칠 수 있습니다. 

+ 대규모로 로컬라이제이션 솔루션을 보정하고 구성하는 데 드는 노력은 대규모로 운영할 때 상업적 생존력에도 영향을 미칠 수 있습니다. 

해결책: 가격 대비 성능이 뛰어나고 매력적인 상업적 조건이 있는 솔루션을 찾아보세요. 

광섬유 자이로(FOG) 시스템은 항상 가장 정확한 내비게이션 센서로 여겨져 왔습니다. 가장 정확한 위치 및 방향 데이터만으로 충분한 애플리케이션에서 널리 사용됩니다. 그러나 이러한 추가 정확도에는 추가 비용이 수반되므로 자율 채굴 차량에 통합하는 것은 현실적인 접근 방식이 아닙니다. 

그러나 고급 알고리즘과 보정 기술을 통해 MEMS 기반 기술이 발전하면서 더 경제적인 부품으로 더 높은 정확도를 구현할 수 있게 되었습니다. 그 결과, 이제 훨씬 적은 비용으로 FOG GNSS/INS와 유사한 결과를 얻을 수 있는 MEMS GNSS/INS를 사용할 수 있습니다. 또한 앞서 언급했듯이 이제 WayFinder를 사용하여 GNSS가 지원되지 않는 환경에서도 성능을 향상시킬 수 있습니다.

또한 OXTS 기술은 모두 ITAR이 적용되지 않아 전 세계로 훨씬 쉽고 저렴하게 수출할 수 있다는 점도 언급할 가치가 있습니다. 해외 판매를 위해 자율 채굴 장비를 제작하는 경우, 훨씬 더 쉽게 수출할 수 있습니다.

이 블로그를 통해 GNSS가 지원되지 않는 환경에서 로컬라이제이션을 처리하는 방법에 대해 다시 생각해보는 계기가 되었다면, 우리는 여러분의 프로젝트에 대해 이야기를 나누고 싶습니다. 우리는 자동차 제조업체와 협력하게 되어 기쁘게 생각합니다. 누가 혜택 의 GNSS 거부 현지화 기능을 통해 WayFinderif 그것은 WayFinder에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다. 여기 또는 아래 양식을 작성해 주시면 팀원이 연락하여 WayFinder가 귀하의 프로젝트에 적합한지 논의할 것입니다.