본 기술은 모바일 베이스 위에 매니퓰레이터를 얹은 로봇이 2D 이미지를 크고 굴곡진 3D 표면에 그리도록, 드로잉 포즈 세트와 로봇의 이동 경로를 함께 생성하는 경로 생성 방법과 컴퓨팅 장치입니다. 3D 표면을 2D 파라메트릭 도메인으로 펼쳐 드로잉 포인트를 매핑하고, 매니퓰레이터의 작업 범위를 원으로 나타낸 커버리지 서클과 그에 대응하는 베이스 위치 범위인 바운딩 서클을 따라 이동 경로를 정합니다.
기존 로봇 드로잉 시스템은 평면 캔버스를 전제로 설계되어 비평면 표면에 그리면 그림이 왜곡되는 문제가 있었습니다. 또한 매니퓰레이터의 팔 길이가 제한되어 있어 벽면이나 차체처럼 큰 표면을 다룰 때 로봇이 어디로 얼마나 이동해야 하는지 계획하기 어려운 한계가 있었습니다.
본 기술은 2D 파라메트릭 도메인에 매핑되지 않은 누락 포인트를 주변 4개 매칭 포인트가 이루는 사변형에 이중선형 보간을 적용해 보완한 뒤 3D 표면으로 역변환해 드로잉 포즈를 얻습니다. 표면을 x-y 평면에 투영한 프로파일 커브를 가장 많은 점을 덮는 후보 원부터 차례로 선택하는 방식으로 커버리지 서클을 정하고, 각 서클의 두 극점을 잇는 선의 수직 방향에 바운딩 서클 중심과 베이스 자세를 두어 그 중심들을 이은 선을 이동 경로로 삼습니다. 건물 외벽 벽화 시공, 선박·항공기 동체 마킹, 대형 조형물 도장 작업에 적용될 수 있어 팔이 닿지 않는 넓은 곡면에서도 최소한의 베이스 정차 지점만으로 왜곡 없는 선화를 연속해서 그려낼 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 XRbot-Pro: 확장현실 기반의 로보틱 가상 프로덕션 지원을 통해 개발되었습니다.
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