건설업의 낮은 생산성, 인력의 고령화, 숙련된 기능공 부족 등은 심화되고 있는 건설산업의 문제점들이며, 이를 해결하기 위한 방법 중 하나로 시공 자동화/로봇 기술들의 개발이 지속적으로 요구되고 있다. 건축 실내 바닥미장 공사는 노동집약적이며 불편한 작업 자세와 양질의 표면 품질 요구조건으로 인해 높은 자동화 수요를 지니고 있어 실내 바닥미장 자동화 연구가 필요하다. 실내 바닥 미장 공사는 모르타르를 타설한 모든 바닥면을 작업해야 하며, 모르타르가 완전히 경화되기 전에 미장작업을 수행하므로 로봇이 이동한 자국이 남는다는 특성을 가지고 있다. 또한 바닥미장 자동화 로봇은 협동로봇의 형태로 미장작업자와 같이 운용되며, 로봇암을 사용하기 때문에 작업영역 및 미장 자동화 로봇의 작업반경이 가변적인 특성을 지니고 있다. 따라서 미장 자동화 로봇의 생산성 확보 및 효율적인 자동화 작업을 위해서는 미장 자동화 로봇에 적합한 경로를 사전에 수립하고, 해당 경로를 따라 주행 및 미장작업을 수행할 필요성이 있다.
이에 본 연구에서는 템플릿 방식의 커버리지 경로계획 방법론 개발을 통해, 실내 바닥미장 자동화 로봇에 적합한 경로계획을 수립하고자 한다. 본 연구에서 제시하는 경로계획 방법론은 1) BIM에서 실의 정보를 추출하고, 실의 특성에 따라 작업순서를 결정한다. 이후 2) 실의 크기 및 출입구의 위치에 따라 적합한 커버리지 경로계획 템플릿을 선정하고 3) 각 실에 적합한 작업 경로계획을 수립한다. 4) 수립한 경로계획은 작업 경로와 단순 이동 경로로 구분하여 경유점(Waypoint) 좌표의 형태로 미장 자동화 로봇에 전달한다.
본 연구에서 개발한 경로계획 방법론을 통해 실내 바닥미장 자동화 로봇에게 적합한 작업경로를 계획할 수 있으며, 그에 따라 바닥미장 자동화 로봇이 효율적으로 작업을 수행할 수 있다. 나아가 본 연구에서 개발한 경로계획 방법론은 실내 바닥미장 자동화 로봇 뿐만 아니라, 추후 개발될 다양한 실내 시공 자동화 로봇의 경로계획 기반 방법론으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.