Work Environment Modeling and Excavator Moving Plan for Automated Earthworks

자동화 토공을 위한 작업환경 모델링 및 굴삭기 이동계획

Recent advances in automation and robotic technologies in the manufacturing industry suggest that the greater level of automation may be extremely beneficial for the construction industry. However, only some of the high-technology advances may be applied to the construction industry due to the fast-changing construction environment in which work locations are constantly changing and material, equipment, and workers are always moving. The earthwork operation for site development is a good candidate for applying automation technology, because it is a very repetitive and tedious task and needs lots of construction equipment. This paper presents the model of a construction environment and a moving plan for an automated earthwork system, which can produce an effective moving path of an excavator platform with an Octree model. To generate the moving path, the know-how of skilled operators and construction managers is added in the proposed model.

최근 제조업의 자동화 및 로봇기술의 발전은 건설업에서 고도의 자동화 기술이 매우 유용할 수 있음을 보여주고 있다. 그러나 첨단기술의 일부만이 건설업에 적용되고 있는데 이것은 작업의 위치가 수시로 변경되고 재료, 장비 및 작업자가 항상 움직이는 건설현장의 특성 때문이다. 단지개발과 같은 토공작업은 매우 반복적이고 지루한 작업이며 많은 건설장비가 필요한 작업이기 때문에 자동화 기술을 적용하기에 좋은 후보분야이다. 본 논문에서는 자동화 토공을 위하여 옥트리 모델을 이용하여 작업환경을 모델링하고 효과적인 굴삭기 플랫폼 이동계획을 생성하는 방법을 제시하고 있다. 굴삭기 플랫폼의 이동경로를 생성하기 위하여 숙련된 작업자와 공사관리자의 노하루를 제안된 토공작업계획 모델에 반영하였다.