[표지] 1
제출문 2
요약문 3
목차 5
1. 연구개발과제의 개요 6
1) 연구개발의 개요 6
2) 연구개발 추진 필요성 10
3) 연구개발과제의 최종 목표 11
4) 연구개발과제의 연차별 목표 14
2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 16
1. 레이아웃 프린팅 시공환경 및 공정 특성 조사 16
1.1. 건설현장 시공환경 특성 및 콘크리트의 재료적 특성 16
1.2. 작업공정 프로세스 특성 조사 17
1.3. 레이아웃 프린팅 시공 프로세스 분석 20
1.4. 레이아웃 프린팅 사례 및 기술 특성 조사 24
2. 레이아웃 프린팅 적용 범위 도출 26
2.1. 레이아웃 프린팅 작업 기능 및 효율성 분석 26
2.2. 건설현장 레이아웃 프린팅 작업 성능 및 적용 범위 검토 27
3. 시공환경을 고려한 멀티레이어 마킹 툴킷 아이디어 도출 및 설계 33
3.1. 현장 레이아웃 프린팅 및 마킹 기술 분석 33
3.2. 마킹 기술 기능성 검토 및 테스트 37
3.3. 멀티레이어 인터렉션 마킹 툴킷 설계 컨셉 도출 41
4. 시공환경 특성을 고려한 테스트베드 구축 43
4.1. 현장테스트 시나리오 및 계획 수립 43
4.2. 시공환경 특성을 고려한 테스트베스 구축 47
4.3. 주행성을 고려한 레이아웃 프린팅 마킹 범위 도출 56
4.4. 시공환경을 고려한 시스템 성능 검증 63
5. 멀티레이어 마킹 툴킷 개발 68
5.1. 멀티레이어 및 마킹 모듈 개발 68
5.2. 마킹 툴킷 통합 모듈 제작 71
6. 마킹 툴킷 탈부착이 가능한 자율주행 로봇 교체 기구부 개발 73
6.1. 시공현장 상태에 따라서 툴킷을 교체 가능한 구조 73
6.2. 장착된 툴킷이 y, z축으로 이동할 수 있는 기구부 개발 75
7. 툴킷을 상하로 배치하여 다층 구조로 나누어 마킹 장비 개발 76
7.1. 장착된 툴킷이 y, z축으로 이동할 수 있는 기구부 개발 76
7.2. 노면과의 거리를 일정하게 유지하기 위한 z축 센서 연동 77
8. 다양한 센서 부착이 가능한 기구부 설계 및 하드웨어 구축 78
8.1. 자율주행을 하기 위한 라이더, 레이저 센서, 초음파 센서 등을 장착 가능한 기구부 설계 78
8.2. 센서의 정보를 받아 구동부와 시스템 연동 가능한 하드웨어 구축 79
9. 다중 툴킷 구조의 시공현장 마킹이 가능한 로봇 소프트웨어 개발 80
9.1. 다중 구조의 툴킷 및 이동 경로 제어 가능한 소프트웨어 개발 80
10. 시공현장 상태에 따른 툴킷 선정에 대한 데이터 획득 및 알고리즘 개발 82
10.1. 시공현장 환경 인식을 고려한 컬러 이미지 분석(대상체 블록) 82
10.2. 시공현장 마킹의 패턴에 따른 동작 알고리즘 개발 83
10.3. 시공현장 마킹의 패턴에 따른 작업 이미지 분석 84
11. real-time os 기반으로 다양한 센서에 대한 시스템 플랫폼 개발 86
11.1. 조이 스틱을 이용한 수동조작 기능 개발 86
11.2. 지도생성(Map Building), 경로계획(Path Planning) 알고리즘 개발 86
11.3. 장착된 툴킷의 위치 및 툴킷의 동작 상태에 대한 알고리즘 개발 87
12. 시공현장 지도 정보를 이용한 위치기반 데이터 정보 수집 및 분석 90
12.1. 3D 지도 형성 후 현장 환경과의 매핑을 통한 위치 기반 데이터의 활용 90
13. 다양한 센서를 이용한 위치인식 및 지도 정합 생성 시스템 구축 91
13.1. 위치기반 지도 생성 및 로봇의 위치 매핑 시스템 구축 91
13.2. 장착된 툴킷의 동작 상태 공유가 가능한 시스템 개발 92
14. BIM 및 Point Cloud 기반 건설현장 레이아웃 기술 개념 설계 93
14.1. BIM 기반 건설현장 정보 체계 및 레이아웃 설계기술 분석 93
14.2. BIM 기반 건설현장 레이아웃 적용성 검토 94
14.3. 건설 작업환경 레이아웃 모델링 개념 설계 96
15. 시공현장 레이아웃 설계기술 개발 98
15.1. BIM 및 Point Cloud 기반 데이터 정합 모듈 구현 98
15.2. 현장 Point Cloud와 BIM 데이터의 형상정보 분석 99
15.3. BIM 및 Point Cloud 기반 시공현장 레이아웃 설계기술 개발 104
3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 106
1) 연구수행 결과 106
(1) 정성적 연구개발성과 106
(2) 정량적 연구개발성과 121
(3) 세부 정량적 연구개발성과 130
(4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항(해당 시 작성) 133
2) 목표 달성 수준 134
4. 목표 미달 시 원인분석(해당 시 작성) 140
5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 140
6. 연구개발성과 관리 및 활용 계획 141
1) 연구개발성과 관리 계획 141
2) 연구개발성과 활용 계획(사업화 전략) 142
별첨자료(참고문헌 등)[내용없음] 148
[뒷표지] 149