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M32.01 · 모바일 배달·동적 장애물·언어 미션

단위별 목표·권장 선수와 자료 준비 상태를 확인하고, 공개된 본문과 활동을 읽고 준비 상태를 확인할 수 있습니다.

전체 커리큘럼

학습 안내

본문을 읽고 장비 없는 기본 실습·세 확인 문제와 해설로 이해를 확인하세요.

예상 학습 시간: 미정. 이 페이지 방문이나 자료 열람으로 완료·숙달을 자동 부여하지 않습니다.

현재 경로·이전·다음 단위 확인 ↓

학습 목표

  • 언어 미션의 장소/물체·지도/위치·planner/controller와 배달 결과 계약을 설계한다.
  • 합성 그래프의 폭/문 조건·경로 길이와 동적 교차 시각/이상 정지 거리를 계산한다.
  • 재관측/감독·미상/재개와 조건별 성공·실패/원본 근거를 포함한 프로젝트 리포트를 작성한다.

아래 설명·실습·문제로 각 학습 목표를 확인하세요.

권장 선수

M06의 이동 로봇/프레임, M22의 언어 감독과 M30의 평가를 연결한다. 경로/궤적·지도/위치와 planner/controller 역할은 본문에서 보충한다. M15.06의 오차 평가, M17.02/.06의 경로·시간 궤적과 M18.03/.04의 도착·작업 상태를 적용해 과제 근거를 확장한다. 기본은 가상 지도/사건표이며 실제 Nav2/주행/배달을 하지 않는다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.

설명 필수

세 목표에 대응하는 검수된 설명·예제를 읽습니다.

한 문장 미션을 검증할 계약으로 바꾼다

'상자를 보관실로 배달하라'는 지시에는 대상 상자/목적지, 탑재/이동·정지/인계와 완료 확인이 들어 있다. 같은 이름의 보관실이 둘이면 고유 장소 ID/별칭 조건을 확인한다. 좌표가 없는 문장을 임의 map pose로 바꾸지 않는다. 물체/장면 버전·관측 시각과 권한, 이동 범위/중단·시간 한계를 연결한다. 언어 응답 '완료'는 물체가 실제 도착/유지되었다는 관측이 아니다.

이 단위의 프로젝트 산출물은 요구/인터페이스 표, 경로/시간 계산, 실패/미상 판정과 평가 리포트다. 입력은 모두 합성 자료라 실제 배달 성과를 주장하지 않는다. 지도/계획 알고리즘을 아직 배우지 않았어도 아래 작은 그래프와 관측/명령 경계를 이해해 완결할 수 있다. 장비/설치·서비스 사용은 요구하지 않는다.

지도·경로·궤적과 제어의 역할을 보충한다

지도는 장애물/연결·장소의 공간 정보이고 위치 추정은 현재 로봇 pose를 지도 좌표에 연결하는 과정이다. pose는 위치와 방향이다. 같은 map 이름이라도 버전/축·원점과 위치 추정의 오차/최신성이 필요하다. 센서가 장애물을 보았다는 것과 그 좌표가 map에서 정확히 정해졌다는 것은 다르다.

주행·정차·인계의 다른 조건: 경로 후보 → 시간 궤적 → 정차/도착 → 배달 인계.그림 원본 크기로 보기

그림 M32.01-1. 각 칸은 서로 다른 역할/근거다. 아래 방향은 자료/처리의 연결이며 실제 성공을 자동으로 보장하지 않는다. 직접 제작한 개념도이며 본문의 조건과 함께 읽는다.

경로는 공간에서 지나갈 점/구간의 순서이고 궤적은 시간에 따른 위치/속도 등을 지정한다. 경로가 기하적으로 비어 있어도 이동 중 다른 물체가 들어오면 충돌할 수 있다. planner는 출발/도착과 제약에 맞는 경로를 만들고 controller는 현재 상태와 경로를 받아 명령을 만드는 역할이다. Nav2 Jazzy planner와 controller의 공식 설명도 이 책임을 나눈다. 실제 plugin/API를 실행한 것은 아니다.

작은 그래프에서는 모든 후보를 열거해 조건을 확인하면 된다. 본문 S는 출발, G는 도킹 목적지, A/B는 통로다. edge는 양방향이고 연결은 S–A 2 m/A–G 2 m/S–B 3 m/B–G 3 m뿐이다. A 경로의 통로 폭은 0.8 m, B 경로는 1.2 m이고 처음에는 문이 열려 있다고 입력한다. 비용은 거리 합이며 회전/가속·정체 비용은 포함하지 않는다.

유효한 연결부터 남기고 거리 합을 구한다

비운반 검사 폭 0.5 m/좌우 여유 각각 0.1 m면 필요한 폭은 0.7 m다. 두 경로 모두 폭 조건을 통과하며 S–A–G는 4 m/S–B–G는 6 m라 거리 최소는 4 m다. 탑재 후 검사 폭이 0.7 m가 되면 필요 폭은 0.9 m다. A의 0.8 m는 부족하므로 B의 6 m만 남는다. payload가 로봇의 footprint/회전 형상에 미치는 영향을 빠뜨리지 않는다.

A 통로의 문이 새 관측에서 닫혔다면 비운반 때도 그 edge를 더는 쓸 수 없다. 과거 지도/경로가 남았다는 이유로 통과시키지 않는다. 현재 위치/정지·새 관측/지도 버전과 재계획 여부를 검사한다. 폭/여유 표는 실제 통과 인증이 아니며 회전 중 형상·위치 오차/동적 장애물을 포함한 별도 검토가 필요하다.

움직이는 장애물은 같은 시간축에서 비교한다

별도의 평면 구간에서 robot은 t=0 s에 (0,0) m에서 출발해 x 방향 0.5 m/s로 일정하게 움직인다고 하자. 장애물은 (2,−1) m에서 y 방향 0.25 m/s로 움직인다. 위치 식은 robot (0.5t,0), 장애물 (2,−1+0.25t)다. 두 물체를 점으로 둔 단순 가정이며 같은 clock/프레임의 상대 운동 입력이다.

robot이 x=2에 도달하는 시각은 2/0.5=4 s이고 장애물도 y=0에 도달하는 시각이 1/0.25=4 s다. 그때 둘 다 (2,0)이므로 명목 경로가 공간상 비어 보였어도 이 시간표는 충돌한다. 실제 몸체 크기/불확실성이 있으면 중심이 정확히 같은 시각보다 앞서 간격 조건을 위반할 수 있다.

2 s 기다린 뒤 출발하면 교차점 도착은 6 s이고 그때 장애물 y=0.5 m다. 이 한 시각의 차이만으로 전체 경로가 충돌 없이 통과한다고 승인할 수는 없다. 물체가 같은 속도를 유지하는지·다른 장애물과 최소 간격/회전·현재 관측을 다시 검증한다. 기본 프로젝트의 결론은 즉시 진행을 보류하고 재관측/시간 계획·감독을 설계하는 것이다.

정지 명령 뒤에도 이동 거리가 남는다

순수 반응 지연 τ초 동안 속도 v m/s를 유지하고 그 뒤 일정한 감속 크기 a m/s²로 직선 정지하는 이상 모형을 두자. v≥0/a>0이고 기울기/미끄러짐·구동 포화/변동은 제외한다. 반응 이동은 vτ, 감속 시간은 v/a이고 그 구간 평균 속도는 v/2이므로 감속 거리는 v²/(2a)다.

d=vτ+v22a.d=v\tau+\frac{v^2}{2a}.

v=0.5/τ=0.2/a=1이면 반응 0.1 m·감속 0.125 m, 합 0.225 m다. 중단 요청을 보낸 시각을 즉시 정지로 처리할 수 없는 이유다. 실제 제동 거리/장애물 예측/안전 여유는 장치/환경과 검증에 따르며 이 모형만으로 사람 주변 주행을 승인하지 않는다. 명령 0과 실제 속도/정지·물체 유지의 관측도 구분한다.

Nav2 Collision Monitor 공식 README는 센서 기반 속도 필터/정지·감속 동작을 설명하며 hard real-time 안전 인증을 제공하지 않는다고 밝힌다. 이를 설치했다는 사실만으로 물리 정지/충돌 회피가 보장된다고 하지 않는다. 본 프로젝트는 해당 node도 실제 실행하지 않는다.

끝점 도착과 배달 성공을 다르게 기록한다

미션 상태는 대상/목적지 확정→탑재 확인→현재 위치/경로·관측 확인→이동→도착/정지→인계/물체 결과 확인으로 나눌 수 있다. 주행 goal 수락/도착 결과가 탑재 물체/인계 성공까지 입증하지 않는다. 위치/문·관측 만료나 피드백 누락이면 미상/보류·중단/재계획 조건을 기록한다. 맹목적 전체 미션 반복은 현재 탑재/위치 상태를 바꿀 수 있다.

평가 표에는 정적/문 변경·동적 교차/언어 모호성·만료/중단의 변형을 넣고 요구별 판정/원본·예상/관측/미확인을 남긴다. 합성 정상 사례만 통과했다면 그 범위의 설계 검증으로 보고한다. 기존 4.3 TF와 6.5 End-to-End 배포를 연결해 시간/프레임·단계별 결과를 추적하자.

선택 과제·공통 산출물/기본 평가 안내 열기: 세 과제 중 하나를 선택하고 M32.05/.06에 연결한다. 장비 없는 기본 기준과 선택 실물 확장 기준을 구분한다.

학습 범위와 한계

기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.

실습 필수

장비 없는 실습을 수행하고 관찰·계산 근거를 해설과 비교합니다.

입력은 본문의 두 경로/폭·탑재 전후, A 문 닫힘 변형, 점 robot/장애물 시간식과 이상 정지 모형이다. 목적지 이름 '보관실'은 ID 두 개와 연결되고 인계 결과는 미상이라고 한다.

  1. 언어/지도·위치/계획/제어·탑재/인계의 계약 표와 모호한 목적지의 보류 조건을 작성한다.
  2. 유효 경로/길이·교차 시각과 이상 정지 거리를 계산하고 포함하지 않은 조건을 표시한다.
  3. 문/동적 변화·시간 만료/미상·중단/재개와 조건별 성공/원본 근거를 포함한 프로젝트 리포트 문단을 작성한다.

관찰은 요구/역할, 계산, 결과/감독으로 나눈다. 막히면 공간 경로와 시간표를 따로 그린다. 실제 모바일 로봇/ROS는 필요하지 않다.

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답안을 작성하고 확인하기를 한 번 선택하면 해설·판정 기준을 열어볼 수 있습니다.

학습 범위와 한계

기본 실습은 장비 없이 수행합니다. 실제 장비·GPU 실증을 완료했다는 뜻은 아닙니다.

평가·해설 필수

목표별 세 서술문항에 답하고 해설·판정 기준으로 자기검토합니다.

확인 문제 Q1

지도에 같은 별칭의 목적지가 둘이고 planner가 경로를 냈다. 바로 주행/배달 완료를 선언할 수 있는가? 위치/제어·탑재/결과의 계약을 설명하라.

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답안을 작성하고 확인하기를 한 번 선택하면 해설·판정 기준을 열어볼 수 있습니다.

확인 문제 Q2

본문 그래프에서 필요 폭이 1.0 m면 어느 경로/길이가 가능한가? 별도 v=0.4 m/s/τ=0.1 s/a=0.8 m/s²의 이상 정지 거리를 구하고 실제 보장의 한계를 적어라.

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답안을 작성하고 확인하기를 한 번 선택하면 해설·판정 기준을 열어볼 수 있습니다.

확인 문제 Q3

도착 로그만 있고 물체 인계/정지는 미상이다. 동적 장애물도 예측과 다르게 움직였다. 리포트/중단·재관측/재개·평가를 어떻게 작성할 것인가?

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답안을 작성하고 확인하기를 한 번 선택하면 해설·판정 기준을 열어볼 수 있습니다.

학습 범위와 한계

서술답안과 해설이 준비되었습니다. 자기검토와 학습 완료는 숙달 인증과 별개입니다.

참고 자료

E5 연결: M15.06 · M17.02 · M17.06 · M18.03 · M18.04. 기본 활동은 본문에 제공한 입력으로 수행하고, 심화 연결에서 가정과 제약을 비교한다.

학습 확인

실습과 세 문항의 답안을 해설과 비교한 뒤, 이 단위의 학습 완료를 직접 기록할 수 있습니다. 자기검토·학습 완료는 자동 채점이나 숙달 인증과 별개입니다.

실습1개·확인 문제3개의 답안을 저장하고 각각 자기검토를 기록하세요.

학습 이동

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신규 활동의 답안은 이 브라우저의 통합 학습 기록에 저장합니다. 기존 화면의 답안·진도는 원래 키를 유지합니다. AI 강사는 현재 단위의 준비 상태·부족한 범위와 연결된 실제 자료를 참고합니다.