1) 문제점 (프로젝트 수행 배경)

현장 로봇 테스트의 시간·공간적 제약

실제 로봇 동작을 테스트하거나 디버깅하기 위해서는 공장 혹은 연구소 내에서 장비를 직접 가동해야 하며, 시간과 물리적 자원이 많이 소모됨.

제어 데이터(CSV 등)의 결과 확인이 어려움

로봇의 동작 데이터를 CSV 등으로 관리하는 경우, 해당 좌표가 실제로 어떤 동작을 의미하는지 파악하기 위해선 물리 실험이 필요함.

데이터 오류나 잘못된 좌표의 경우, 실제 장비에 손상을 줄 우려도 존재.

교육·시뮬레이션 용도의 시각화 도구 부족

로봇 동작을 실시간 또는 기록 기반으로 시각화하고 반복적으로 실험할 수 있는 시뮬레이션 환경이 부족함.

특히 멀티 파츠 기반 로봇(예: SCARA)에서는 동작 구조의 이해가 어려움.

2) 프로젝트 목표

CSV 기반 제어 데이터의 시뮬레이션 시각화

기존의 좌표 기반 데이터 파일(CSV)을 Unreal Engine 내 3D 환경에서 직관적으로 재현하여 동작을 검증할 수 있도록 함.

로봇 동작의 디지털 트윈화 구현

실제 산업 현장의 SCARA 로봇 동작을 가상 공간에서 실시간으로 재현 및 분석할 수 있도록 구현

물리적 로봇 없이도 동작 실험, 테스트, 교육에 활용 가능

충돌 감지, 경고 시스템, UI 조작 기능 탑재

테스트 도중 발생할 수 있는 오작동, 충돌 등을 실시간으로 감지하고 시각적으로 경고함으로써 위험 요소 사전 파악 가능

UI 기반 조작으로 사용자 접근성과 시뮬레이션 조작성 향상

3) 주안점

실제 로봇 좌표계와 Unreal 좌표계의 정합성 확보

Z축 및 R(Rotation) 좌표의 적용을 포함하여 실제 장비의 동작 범위를 가상 환경에서도 정확히 반영

사용자 중심의 시뮬레이션 인터페이스 설계

개발자 외 일반 사용자(교육자, 평가자 등)도 쉽게 접근할 수 있도록 직관적인 재생·정지·초기화 UI 구성

시각적으로 명확한 동작 및 경고 시나리오 구현

로봇 충돌, 경로 오류 발생 시 경고창, 이펙트, 로그 기록 등 즉각적인 피드백 제공

반복성과 확장성을 고려한 구조 설계

다양한 CSV 파일 및 로봇 모델에 대응할 수 있도록 유연한 데이터 파싱 구조 및 모듈화된 동작 시스템 구성

1) 포트폴리오 소개

디지털 트윈 기반 산업용 로봇 제어 시뮬레이터 개발

서비스 카테고리: 산업 자동화 / 시뮬레이션 / 디지털 트윈

메인 타깃: 공정 시뮬레이션 연구자, 로봇 개발자, 자동화 교육기관

Unreal Engine 5.3을 기반으로, CSV 데이터와 실시간 센서 입력을 활용해 스카라(SCARA) 로봇의 동작을 시각화하고 제어할 수 있는 디지털 트윈 시뮬레이터를 개발하였습니다. 이 시스템은 실제 로봇의 동작 로직을 가상공간에서 검증하거나 교육 목적으로 사용할 수 있도록 설계되었습니다.
2) 작업 범위

Unreal Engine 기반 전체 시뮬레이터 프로그래밍

CSV 기반 로봇 제어 데이터 파서 및 실행 로직 구현

충돌 감지 및 경고 UI 설계

3D 공간 내 로봇 카메라 트래킹 / 속도 조절 / 경로 시각화

디자이너와 협업하여 로봇 파츠, 환경 배치 작업

지원 환경: Windows 기반 PC 시뮬레이션 (향후 WebGL 확장 고려)

3) 주요 업무

CSV 기반 로봇 동작 해석 및 실행

로봇 팔의 위치, 회전 좌표(Z, R 포함)를 CSV에서 파싱하여 움직임을 재현

JUMP / GO 명령어 처리 로직 구현

단일 이동과 순간이동 명령을 분리 처리하여 현실적인 동작 구현

로봇 팔 파츠 조립 및 소켓 기반 제어 구조 구성

각 파츠의 피벗 및 소켓 연결 위치 정렬로 실제 로봇 동작을 가상 구현

충돌 감지 및 경고 UI

로봇 간 또는 물체와의 충돌 발생 시 경고창 및 이펙트 출력

카메라 자동 트래킹 및 시점 제어

시뮬레이션 시작 시 자동 시야 이동 / 사용자가 확대, 회전 조작 가능

UI 기반 시뮬레이션 재생, 일시정지, 로그 표시 기능

키 입력 기반 재생 제어 / 로그 확인 기능 포함

최적화를 위한 FXAA 적용 및 대규모 이동 시 속도 자동 보정 기능 구현

4) 주안점

정확한 좌표계 반영 및 현실성 있는 로봇 동작 구현

CSV 좌표계와 언리얼의 3D 좌표계 간 정밀한 매핑을 통해 현실 로봇의 동작을 그대로 재현

디지털 트윈으로서의 검증 및 반복성 확보

특정 로직에 대한 반복 테스트, 이동 오차 감지 등 실험 목적의 재현성 확보

시뮬레이션 조작성과 사용 편의성 확보

실시간 제어 및 UI 기능을 통한 비개발자 접근성 향상

디자이너 협업을 통한 직관적인 산업환경 구성

오피스, 데스크, 버튼박스 등 로봇 주변 오브젝트와 충돌 고려를 함께 설계