LiDAR-Based Reference Line Extraction and Motion Control for Under-Block Painting in Shipyards

조선업 도장 공정은 3D(difficult, dirty, dangerous) 특성으로 인해 인력 유입이 제한적이며, 이에 따른 인력 확보 문제를 해결하기 위해 자동화가 요구된다. 본 논문은 도장 공정 자동화를 위한 블록 하부도장 작업을 위한 자율 이동 로봇 시스템을 제안한다. 도장 품질 유지를 위해 기준선 추출 성능을 핵심요소로 설정하였다. 센서 구성은 2대의 2D LiDAR만을 사용하여 단순화하였다. DBSCAN을 적용해 캐리어 점군을 군집화하여 잡음을 제거하였다. 이후 PCA를 통해 기준선을 추정하고 직선 방향을 산출하였다. 실험 결과, 기준선 추출은 거리 및 각도 측면에서 안정적인 성능을 보였으며, 이를 기반으로 한 정지 위치 판단과 기준선 추종 제어가 가능함을 확인하였다. 제한된 센서 구성에서도 현장 적용이 가능한 인지 성능을 확보하였다.