3D LiDAR-based Nonlinear Model Predictive Control for Safety-Critical Motion Planning of Special Purpose Autonomous Robot

비정형 환경에서 특수목적 자율 차량이 안전하게 주행하려면 불확실한 환경 변화에 적응하는 정밀한 모션 계획이 필수적이다. 본 연구는 LiDAR와 IMU 센서를 활용한 실시간 센서 융합 기법을 통해 정밀한 환경 인식을 수행하고, 이를 기반으로 장애물 회피와 경로 추종을 최적화하는 비선형 모델 예측제어(NMPC) 프레임워크를 제안한다. 특히, 환경의 불확실성을 고려하여 안정적인 경로 계획을 수행하며, 언리얼 엔진 기반 시뮬레이션을 통해 제안된 제어 알고리즘의 성능을 검증한다. 최종적으로 본 연구는 제안된 알고리즘을 실제 환경에서 적용하여 차량의 안전한 모션 계획을 실현하는 것을 목표로 한다.