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대표 프로젝트#ROS 2#Jetson Orin#LiDAR#IMU#Python

사족보행 로봇 도그레그 계단 자율 주행

M3시스템즈 인턴 · 국토교통부 R&D 실증 과제 · 2026 진행 중

문제
도그레그 계단은 층계참에서 방향을 꺾어야 해서 직선 계단보다 자세와 벽 간격이 쉽게 무너집니다. 계단에서 넘어지면 로봇이 바로 파손됩니다.
접근
주행을 등반, 층계참 회전, 착지 상태로 나누고 IMU 자세와 LiDAR 거리로 상태 전이 조건과 안전 정지 조건을 정했습니다. 테스트는 잘게 나눠 한 단계씩 통과시켰고, 주행 중에는 항상 비상 정지 컨트롤러를 들고 따라갔습니다.
현재
5층에서 옥상까지 오르는 미션 주행을 영상으로 확보했습니다. 측면 유지 로직 최종 검증과 다층 재정위(AprilTag, ArUco)를 진행하고 있습니다.
미션 영상 · 5층 → 옥상 · 단계를 누르면 해당 장면으로 이동
  6. 이후사진 촬영, 이메일 전송영상 미포함

시스템 구조

상태 머신과 안전 정지

계단에서 상태를 잘못 판단하면 로봇이 떨어집니다. 그래서 정상 전이를 짜기 전에, 어느 상태에서든 조건 하나만 걸리면 안전 정지로 가는 경로부터 정했습니다.

막혔던 문제와 해결

  1. 01
    초기에 센서 데이터가 들어오지 않음
    원인을 따라가 보니 CycloneDDS 네트워크 인터페이스 설정 문제였고, 설정을 고쳐 해결했습니다.
  2. 02
    층계참 회전 구간에서 진행 방향이 틀어짐
    IMU 기반 yaw 유지 P 제어를 넣고, 실제 계단에서 돌려 보며 이득을 맞췄습니다.
  3. 03
    회전 후 벽과의 간격이 벌어짐
    LiDAR 측면 거리로 벽 간격을 유지하는 벽면 추종 로직을 추가했습니다.
  4. 04
    상태 판단 오류가 낙하로 이어질 위험
    E-stop, roll 임계값, 정지 감지, 전역 타임아웃을 상태와 무관하게 동작하는 안전장치로 묶었습니다.

담당

  • Jetson 기반 컴퓨팅과 네트워크 파이프라인 구축
  • LiDAR 포인트클라우드를 2D /scan으로 바꾸는 변환기 개발
  • 계단 주행 상태 머신과 안전장치 설계
  • IFC(BIM) 파일을 파싱해 3단계 신뢰도 지도 생성
  • Git 이슈 단위 작업 관리와 문서화

코드