Patrol_Service

🫡 프로젝트 소개

• Jackal 로봇과 ROS1을 활용한 침입자 탐지 및 순회 감시(patrol) 시스템

• 작업 시나리오
  1. 사전 정의된 경로를 따라 로봇 이동
  2. 이동 과정에서 침입자 탐지
  3. 인물 발견 시 알람 및 해당 인물이 시야 내에서 사라질 때까지 이동 정지
  4. 모든 노드 방문 후 작업 종료

✨ 주요 기능

• 경기대학교 5층을 기반의 Isaac Sim 가상 환경 활용
• 로봇 지능 체계 시스템(DM, MPM, AM, TM, …)으로 구조화
• 로봇은 실시간 위치 추적(MPM), 환경 인식(DM), 주행(AM) 등의 기능 수행
• 제로샷 물체 탐지기를 활용하여 특정 인물 탐지 (특정 색상의 모자를 쓴 사람 탐지)
• 침입자 탐지 시, TTS 음성 알림 제공

🏗️ 모듈 설계도

⚙️ 시스템 설계 문서

시퀀스 다이어그램(notion)

모듈별 입출력 메시지 형식.xlsx

🔹 역할

• 환경 구현

  • 경기대학교 5층 복도를 Isaac Sim 환경에서 구축
  • 로봇 이동을 위해 환경 노드화 및 Topological map 작성

    • 노드의 이름, 유형, 영역, 좌표 및 연결 정보 저장

    • 예시:

      Vertex
      name 0
      type 0
      region 0
      pos 0.0 0.0 0.0
      edge 9
      

• DM (Detection Manager)

  • 침입자 탐지 및 침입자 위치 계산 기능 개발
  • Grounding-DINO 모델을 통한 침입자 탐지 기능 구현
  • 경계 상자 내 depth 값 기준으로 침입자의 3D 위치 계산 로직 구현

  📂 관련 코드 : Detection_Manager.py

• MPM (Map & Position Manager)

  • 지도 관리 및 실시간 위치 변환 기능 개발
  • 지도와 벡터 내적을 활용하여 **로봇의 물리적 위치(x, y, θ) → 논리적 위치(region, node, direction)**로 변환
  • 로봇 및 침입자의 위치 정보를 실시간 발행하는 기능 구현

  📂 관련 코드 : mapManager.py & Map_Pose_Manager.py

🔍 개선 사항, 효과 등

• 다양한 로봇 플랫폼과 호환성 확보: 모듈화된 시스템 설계를 통해, 향후 다른 로봇 플랫폼이나 새로운 작업 환경에서의 호환 가능함
• 프로젝트 확장성 및 탐지 정확성 확보: 제로-샷 물체 탐지기를 활용하여 다양한 물체 탐지 환경에 쉽게 확장 가능하며, 새로운 탐지 객체 추가 시 별도의 학습 없이 바로 적용 가능함
• 효율적인 지도 관리 시스템: 노드 기반 지도 설계로 효율적인 환경 인식과 최적화된 경로 탐색 등 향상된 주행 성능을 보여주며, 장애물 회피와 동적 경로 변경에 효과적으로 대응함

⚠️ 어려웠던 점 [수정 예정]

🛠 해결했던 방법 [수정 예정]

🎥 데모(결과 시각화)

Navigation Demo(simulation) : https://drive.google.com/file/d/1i277Nwole8qXL7OwGYnFM36YEJBs8GsN/view?usp=sharing