[Buddy Bot Project] 005_프로젝트 진행 계획(Design)

1. 요구사항 정의 (Define Requirements)
   
   • 기능적 요구사항
     • 로봇의 주요기능 →  병원 원내에서 제공하는 수동식 휠체어 동력보조
     • 로봇 이동 방식 → 자율주행, 가이드 주행을 병용
     • 로봇의 작업 속도 및 처리량 → 안전사항 검증 후 결정
     • 로봇의 안전기능 및 장애물 회피 기능 → 비상정지 기능, 보호정지 기능,  탑승자 이탈 경고기능
2. 시스템 설계 (System Design)
   • 로봇 하드웨어 설계
     • 센서 (LiDAR, Camera, Depth Camera) 선정 및 배치 → 상단: LiDAR, 전방: Depth Camera, Camera
     • 구동부 (모터, 바퀴 등) 설계 → 1차 모델(프로토타입): 바퀴세트 사용, 2차: 실제 하중 고려 모터 선정 및 바퀴 외주
     • 로봇 프레임 및 외관 디자인 →  1차 모델(프로토타입): 밀폐 용기 활용, 2차: CAD 설계 + 3D 프린터 사용
     • 적재 공간 설계 → 로봇 프레임 및 샤시 작업 완료 후 진행
   • 로봇 소프트웨어 설계
     • Okdo C100이 Ubuntu 20.04까지 지원 → 운영체제: Ubuntu 20.04
     • 자율주행 알고리즘 개발 (SLAM, 경로 계획, 장애물 회피 등)
       • SLAM
       • ROS2 Navigation, A* 
     • 로봇 제어 시스템 개발
     • 사용자 인터페이스 (UI) 및 모니터링 시스템 설계 → 로봇 프로토타입 제작 후 진행
3. 기술 검토 (Technology Review)
   • 로봇 플랫폼
     • SLAM (Simultaineous Location and Mapping) 기술
     • LiDAR, Depth Camera, Camera 등 환경 인식 센서
     • + α:  Camera → 수어 인식
   • 제어 시스템
     • ROS2 (Robot Operating System)
     • 모터 드라이버, 마이크로 컨트롤러 → Arduino nano
   • 소프트웨어
     • 1차: Python 위주 개발, 2차: AI → Python & Robot → C++
     • OpenCV(영상처리) 등 라이브러리
4. 설계 및 개발 단계 (Design and Development Phase)
   • 시스템 설계 (System Design)
     • 로봇 하드웨어 및 소프트웨어 아키텍처 설계
     • 센서 배치 및 데이터 흐름 설계
     • 자율 주행 알고리즘 및 경로 계획 알고리즘 설계
     • 로봇 관리 시스템 연동 방식 설계
   • 로봇 제어 시스템 개발 (Robot Control System Development)
     • 센서 데이터 수집 및 처리 알고리즘 개발
     • 모터 제어 알고리즘 개발
     • 로봇 동작 제어 및 안전 기능 구현
   • 자율주행 및 기능 개발 (Autonomous Navigation and Feature Development)
     • SLAM 기반 자율 주행 알고리즘 개발
     • 장애물 회피 알고리즘 개발
     • QR 코드 / 바코드 인식 기능 개발
     • 로봇 관리 시스템 연동 기능 개발
   • 사용자 인터페이스 개발 (User Interface Development)
     • 로봇 상태 확인 및 제어를 위한 웹 또는 앱 인터페이스 개발 → 프로토타입 완성 이후 진행
5. 테스트 및 통합 단계 (Testing and Integration Phase)
   • 기능 테스트 (Functional Test)
     • 기능별 테스트 진행 후 통합 테스트 수행
     • 자율 주행, 장애물 회피, 미션 성공률 등 기능 검증
     • + α: 국가공인수화통역사시험 중 실기형식으로 AI 모델 평가
   • 성능 테스트 (Performance Test)
     • 주행 반응 시간, 미션 진행 시간, 배터리 효율 등 성능 측정
     • '장애인 편의시설 및 설비의 설치기준에 관한 규칙'에 명시된 휠체어 편의시설 환경에서의 성능 테스트
   • 안전성 테스트 (Safety Test)
     • 식품의약품안전처 산하 식품의약품안전평가원 의료기기심사부에서 배포한 전동휠체어 가이드라인 참고
     • 정적 장애물 회피, 동적 장애물 회피, 비상정지, 보호정지, 탑승자 이탈 경고
   • 사용자 테스트 (User Acceptance Test)
     • 1차(프로토타입)
       '장애인 편의시설 및 설비의 설치기준에 관한 규칙'에 명시된 규격을 프로토 타입 규격에 맞추어 제작 후 검증
     • 2차
       실내 건물에서 검증
     • 3차
       대형 병원에서 시나리오로 검증
6. 배포 및 유지보수 단계 (Deployment and Maintenance Phase)
   • 개발 환경 구축 (Environment Setup)
     • 병원 내 로봇 운영 환경 구축
     • 충전 영역 구현 및 네트워크 연결
   • 배포 (Release)
     • 로봇 시스템 배포 및 운영 시작
     • 사용자 교육 및 매뉴얼 제공
   • 문서화 (Documentation)
     • 개발 문서, 유지보수 매뉴얼, 사용자 설명서 작성
   • 유지 보수 (Mainenance)
     • 정기적인 시스템 점검 및 업데이트
     • 장애 발생 시 신속한 대응 및 복구
     • 사용자 피드백 반영
7. 프로젝트 종료 단계 (Project Closure Phase)
   • 프로젝트 평가 (Project Evaluation)
     • 개발 과정 및 결과 평가
     • 목표 달성도 및 성과 평가
     • 개선점 도출 (문제해결) 과정 소개 및 향후 개선 방안 제시
   • 결과 발표 (Presentation)
     • 프로젝트 결과 보고 (삼성꿈장학재단)
     • 시연 영상 제작 및 게시

장애인편의시설및설비의설치기준에관한규칙.pdf

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자율주행휠체어_성능평가_가이드라인_식품의약품안전처_의료기기심사부.pdf

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