재난 안전 로봇의 응급 상황 교차 제어 기법 및 통합 운용 시스템 개발에 관한 연구

An Emergency Cross-Control Method and Integrated Operation System for a Disaster-Safety Robot

본 연구에서는 복합 재난 환경에서의 안전하고 유연한 운용을 보장하기 위한 재난 안전 로봇의 응급상황 교차제어 기법을 제안한다. 제안된 기법은 비상 상황에서 탑승자(local)와 원격 조작자(remote) 간의 제어권을 안전하게 전환할 수 있도록 하여, 운용 신뢰성과 대응 효율성을 향상시킨다. 본 제어 아키텍처는 통합 제어⋅모니터링 컴퓨터(ICMC)를 중심으로 한 통합 운용 시스템(IOS)에 구현되었으며, 차량 제어 모듈(vehicle control module)과 유압 팔 제어 모듈(hydraulic arm control module) 등 다중 서브시스템을 통합적으로 제어한다. 또한 모드 전환 과정에서 명령 충돌을 방지하기 위해 상호배제 논리를 적용하였다. 시나리오 기반 실험 결과, 제안된 시스템은 복합 임무 환경에서 모드 전환 중 충돌 없이 안정적으로 동작하였으며, 수동 제어 전환 방식 대비 약 25%의 운용 시간 단축 효과를 나타내었다. 이를 통해 제안된 기법의 실제 재난 대응 환경 적용 가능성 및 효율성이 검증되었다.

This study introduces an emergency cross-control method for a disaster-safety robot to ensure safe and flexible operation in complex disaster environments and to improve the operational reliability and efficiency of disaster response efforts. The proposed method enables safe transfer of control authority between local and remote operators in emergency situations. The control architecture was implemented in an integrated operation system (IOS) centered on an integrated control monitoring computer (ICMC). The IOS coordinates multiple subsystems, including a vehicle control module (VCM) and a hydraulic arm control module (HARC), and applies a mutual-exclusion logic to prevent command conflicts during transitions between modes. The results of scenario-based experiments demonstrated that the proposed system achieved stable operation without command conflicts and reduced the total time required to perform the specified operations by approximately 25% compared to manual switching methods. These results verify its effectiveness and applicability in complex disaster environments.