"Engineer Robotics Software Development" Certification Study Note : "로봇소프트웨어개발기사" 출제 과목 노트 정리

There are 20 questions in each of the 4 subjects. 4 과목 각각 20 문제 입니다. Examination criteria 출제기준  2023.1.1~2024.12.31

 

Robot operating software : 로봇운영 소프트웨어

 

주요항목	세부항목	세세항목	정리현황
1. Robot operating software development : 로봇 운영 소프트웨어 개발	1. 모니터링 툴 개발	1. 로봇 제어기 특성 2. 로봇 모니터링 프로그램
	2. 서버 연동 소프트웨어 개발	1. 서버 프로그램 2. 클라이언트 프로그램 3. 로봇 보안
	3. 외부 툴과의 동기화 소프트웨어 개발	1. 로봇 원격제어기 인터페이스 2. 동기화 프로그램
	4. 로봇 응용 소프트웨어 개발	1. 로봇 컨텐츠 개발 2. 로봇과 ICT 융합 3. 로봇과 IoT디바이스 연동
	5. 로봇 훈련 소프트웨어 개발	1. 로봇 훈련 프로그램 2. 로봇 데이터 관리

 

로봇 소프트웨어 구조설계

 

1. 로봇미들웨어개발	1. 로봇 미들웨어 사양분석	1. 로봇 소프트웨어 운영체제 2. 로봇 구성 요소 간 통신 프로토콜	미들웨어 정의(OK)
			미들웨어 종류(OK)
			operating system : 로봇 운영 체제(OK)
	2. 로봇 미들웨어 설계	1. 로봇 소프트웨어 구조 설계  2. 로봇 미들웨어 구조 설계	로봇 미들웨어 구현(OK)
	3. 로봇 미들웨어 구현	1. 모듈화 프로그래밍 2. 미들웨어 프로세스 관리	미들웨어 구현(OK) (실기항목내용같이있음분리필요)
2.로봇 시스템 통합	1.로봇 시스템 설계  2.로봇 시스템 시험평가	1.로봇 시스템 통합 설계   2.로봇 시스템 최적화  1.로봇 시스템 평가절차  2.로봇 시스템 시험평가	로봇 시스템 설계하기(TBD) 로봇 시스템 조립하기(OK) 로봇 시스템 시험평가하기(TBD)
3. 로봇 작업 요구사항 분석	1. 로봇 하드웨어 특성 분석 2. 로봇 환경 분석 3. 사용자 분석 4. 로봇 작업 시나리오 정의	1. 로봇 구성요소 2. 로봇 구조에 따른 분류 　 1. 로봇 작업환경 분석 2. 센서 및 구동장치의 성능환경 분석 　 1. 사용자 특성의 분석 2. 로봇 사용패턴 분석 　 1. 로봇 작업 시나리오 작성 2. 작업 시나리오별 소프트웨어 구현기술
4. 로봇 소프트웨어 아키텍쳐 설계	1. 소프트웨어 아키텍처 요구사항 분석 2. 소프트웨어 아키텍처 정의 3. 소프트웨어 아키텍처 설계 4. 소프트웨어 설계 검증	1. 로봇 소프트웨어 아키텍처 모델링 2. 로봇 소프트웨어 개발환경 　 1. 로봇 소프트웨어 아키텍처 분류 2. 로봇 소프트웨어 프레임워크 　 1. 로봇 소프트웨어 설계 도구 2. 객체지향 소프트웨어 설계 　 1. 로봇 소프트웨어 아키텍처 검증 2. 로봇 소프트웨어 아키텍처 오류분석

 

모션 소프트 웨어

 

1. 경로계획 소프트웨어 개발	1. 로봇 공간 및 운동 해석	1. 좌표계 2. 변환행렬 3. 로봇 기구학 해석 4. 로봇 역기구학 해석
	2. 로봇 경로계획	1. 머니퓰레이터 경로계획 2. 이동로봇 전역 경로계획 3. 이동로봇 지역 경로계획
	3. 로봇 충돌회피	1. 머니퓰레이터 충돌회피 2. 이동로봇 충돌회피
2. 이동지능 소프트웨어 개발	1. 로봇 지도 작성 및 위치인식	1. 이동로봇 지도 작성 2. 이동로봇 위치인식 3. 이동로봇 SLAM
3. 로봇 액추에이터 제어 소프트웨어 개발	1. 로봇 액추에이터 사양 분석	1. 액추에이터 사양 분석 2. 액추에이터 동역학적 구동 프로파일
	2. 로봇 액추에이터 모델링	1. 액추에이터 특성 모델링 2. 액추에이터 동역학 모델링
	3. 로봇 액추에이터 제어기 소프트웨어 구조 설계	1. 액추에이터 구동원리  2. 액추에이터 제어구조 설계  3. 제어기 게인 설정
	4. 로봇 액추에이터 제어기 펌웨어 설계	1. 임베디드 프로그래밍 특성  2. 로봇 액추에이터 펌웨어 구조  3. 로봇 액추에이터 펌웨어 설계
	5. 로봇 액추에이터 제어기 제어성능 시험	1. 제어기 소프트웨어 성능시험  2. 제어기 시험평가 결과 성능 분석

 

지능 소프트웨어

 

주요항목	세부항목	제목	학습현황
1. 작업지능 소프트웨어 개발	1. 작업 요구사항 파악	1. 작업요구사항 분석 2. 로봇 성능 분석 3. 작업지능 소프트웨어 목표사양
	2. 작업 수행 지능 설계	1. 작업지능 소프트웨어 설계 2. 주변장치 인터페이스 분석
2. 인지지능 소프트웨어 개발	1. 인지지능 알고리즘 설계	1. 인지지능 소프트웨어 목표사양 2. 인지지능 알고리즘 설계
	2. HRI 소프트웨어 개발	1. HRI 소프트웨어 설계 2. HRI 인터페이스
3. 로봇 센서 인터페이스 개발	1. 로봇 센서 사양 분석	1. 로봇센서 작동 원리 2. 센서 종류
	2. 로봇 센서 프로토콜 설계	1. 로봇센서 인터페이스 2. 통신 프로토콜 설계
	3. 로봇 센서 드라이버 구현	1. 로봇센싱 알고리즘 설계 2. 로봇센서 드라이버 구현

 

Practical Examination : 실기시험

• 1) 경로계획 소프트웨어 개발

1.경로계획하기	1. 요구사양서에 의한 로봇 성능으로부터 경로계획 성능사양을 도출할 수 있다. 2. 로봇의 운동학적 해석을 통해, 경로계획 알고리즘을 도출할 수 있다. 3. 경로계획 알고리즘에 기반하여 성능사양을 만족하는 경로계획 소프트웨어를 설계할 수 있다. 4. 로봇모션제어 시뮬레이션 소프트웨어를 이용하여, 경로계획 로직이 적절하게 구현되었는지 평가할 수 있다
2.궤적계획하기	1. 로봇 기구학 및 역기구학 해석을 할 수 있다. 2. 로봇 경로계획 및 보간 등 로봇 모션제어 소프트웨어 구조를 파악할 수 있다. 3. 로봇 기구학 및 역기구학 시뮬레이션을 이용하여, 모션제어로직이 적절하게 구현되었는지 평가할 수 있다. 4. 로봇의 기구학 요구사항을 역기구학 소프트웨어가 만족하는지 여부를 분석할 수 있다.
3. 충돌회피 경로계획하기	1. 로봇 충돌회피 소프트웨어 설계를 위한 요구사항과 계획을 작성할 수 있다. 2. 로봇 충돌회피 소프트웨어를 설계하기 위한 경로계획 및 모션제어 구조를 파악할 수 있다. 3. 로봇 충돌회피 알고리즘을 도출할 수 있다. 4. 도출한 알고리즘을 기반으로 한 충돌회피 소프트웨어를 설계할 수 있다. 5. 로봇 충돌회피 성능시험 소프트웨어를 이용하여, 로봇 충돌회피 소프트웨어가 적절하게 개발되었는지 평가할 수 있다.

• 2) 작업지능 소프트웨어 개발

1. 작업 요구사항 파악하기	1. 로봇 작업을 수행하기 위한 작업 요구사항을 분석할 수 있다. 2. 작업을 성공적으로 수행하기 위하여 로봇 성능 스펙을 도출할 수 있다. 3. 도출 된 결과에 따라 로봇 작업지능 소프트웨어의 목표사양을 선정할 수 있다.
2. 작업 수행 지능 설계하기	1. 소프트웨어의 목표사양을 만족하는 작업지능을 분석할 수 있다. 2. 로봇과 주변장치 인터페이스를 분석할 수 있다. 3. 분석된 결과에 따라 알고리즘을 도출할 수 있다. 4. 로봇 작업 지능 알고리즘을 기반으로 한 프로그램을 작성할 수 있다

• 3) 이동지능 소프트웨어 개발

1. 지도 작성 및 위치 인식하기	1. 작업환경을 표현하는 여러 지도의 특징에 대해 알고 있다. 2. 각 지도를 적합한 데이터 구조로 프로그래밍 할 수 있다. 3. 지도 내에서 로봇 위치를 인식할 수 있다. 4. 지역적 로봇 위치 계산 오차를 보정할 수 있다.
2. 이동 경로계획 구현하기	1. 현재 인식된 위치를 기반으로 전역적인 로봇이동 경로를 생성할 수 있다. 2. 지역적인 로봇이동 경로를 생성할 수 있다.

• 4) 인지지능 소프트웨어 개발

1. 인지알고리즘 설계하기	1. 사용자요구분석 결과에 따라 물체, 사람, 환경을 인지하기 위해 필요한 로봇 인지지능 소프트웨어의 목표사양을 선정할 수 있다. 2. 소프트웨어의 목표사양을 만족하는 인지지능 분석 및 프로그램 구조를 설계할 수 있다. 3. 로봇인지지능을 구현하는 알고리즘을도출할 수 있다. 4. 로봇 인지지능 알고리즘을 기반으로 한 프로그램을 작성할 수 있다
2. HRI지능 소프트웨어 개발하기	1. 사용자 요구사양 분석 결과에 따라 로봇이 사람과 상호 작용을 하기 위해 필요한 HRI지능 소프트웨어의 목표사양을 선정할 수 있다. 2. 소프트웨어의 목표사양을 만족하는 HRI지능 분석 및 프로그램 구조를 설계할 수 있다. 3. HRI지능을 구현하는 알고리즘을 도출할 수 있다. 4. HRI지능 알고리즘을 기반으로 한 프로그램을 작성할 수 있다.

• 5) 로봇 운영 소프트웨어 개발

1. 모니터링 툴 개발하기	1. 여러 가지 종류의 로봇 콘트롤러 특성을 이해하고 제어할 수 있다. 2. 여러 대의 로봇이 동시에 연동하여 움직일 때 발생할 수 있는 문제점을 예측하여 제어하는 프로그램을 구현할 수 있다 3. 로봇의 상태를 쉽게 파악할 수 있는 모니터링 프로그램을 작성할 수 있다. 4. 모니터링 프로그램을 설치하고 배포할 수 있다.
2. 서버 연동 소프트웨어 개발하기	1. 여러 대의 로봇을 통제하는 서버의 특성을 파악하고 프로그램을 설계할 수 있다. 2. 서버와 로봇, 로봇과 로봇을 동기화 하여 연동하는 프로그램을 할 수 있다. 3. 로봇에 고유코드를부여하고 구별하여 운용할수 있다. 4. 로봇을 서버에 등록하고 정보를 수정 및 삭제 할 수 있는 프로그램을 작성할 수 있다. 5. 로봇의 로그인 정보를 관리하고 배포할 수 있는 프로그램을 작성할 수 있다
3. 외부 툴과의 동기화 소프트웨어 개발하기	1. 로봇을 조정하는데 사용되는 툴의 종류 및 조정방법에 맞게 프로그램을 설계할 수 있다. 2. 로봇과 조정 툴이 동시에 동일한 정보 버젼으로 동작할 수 있도록 동기화 프로그램을 할 수 있다. 3. 근거리 또는 원격지 유.무선 조정에서 통신 및 전파의 특성을 고려하여 동기화 프로그램을 할 수 있다. 4. 조정 툴이 정상적으로 운영되는지 시험 및 테스트할 수 있다.
4. 로봇 응용 소프트웨어 개발하기	1. 로봇을 이용한 다양한 기능을 구현할 수 있는 프로그램을 설계할 수 있다. 2. 로봇이 웹, 앱 등의 프로그램과 연계하여 운영될 수 있도록 프로그램 할수 있다. 3. 로봇과 함께 활용되는 주변장치의 성능을 활용하는 프로그램을 구현할 수 있다. 4. 프로그램을 설치하고 배포할 수 있다
5. 로봇 훈련 소프트웨어 개발하기	1. 로봇의 학습 절차를 설정하고 학습 프로그램을 설계할 수 있다. 2. 인공지능 프로그램의 구조를 파악하고 프로그램 할 수 있다. 3. 로봇 훈련에 필요한 데이터를 수집, 활용하는 절차를 이해하고 프로그램 할 수 있다. 4. 데이터베이스를 구축하고 활용하는 프로그램을 할 수 있다.

• 6) 로봇 미들웨어 개발

1. 로봇 미들웨어 사양 분석하기	1. 로봇 요구사항에 따르는 소프트웨어 운영체제가 제공하는 서비스를 분석할 수 있다. 2. 로봇 요구사항에 따르는 하드웨어를 구동하기 위한 통신 프로토콜을 분석할 수 있다. 3. 로봇 요구사항에 따르는 로봇 소프트웨어를 분류하고 공통 요소들을 도출할 수 있다. 4. 소프트웨어 공통 요소 및 응용 프로그램 간 상호 정보 교환 및 프로세스 관리를 위한 미들웨어 구조 사양을 도출할 수 있다
2. 로봇 미들웨어 설계하기	1. 로봇 요구사항에 따르는 하드웨어를 구동하기 위한 통신 프로토콜을 설계할 수 있다. 2. 로봇 요구사항에 따르는 로봇 소프트웨어 공통 요소들을 호출하는 구조를 설계할 수 있다. 3. 소프트웨어 공통 요소 및 응용 프로그램들 간 상호 정보 교환 및 프로세스 관리를 위한 미들웨어 구조를 설계할 수 있다
3. 로봇 미들웨어 구현하기	1. 로봇 요구사항에 따르는 하드웨어 통신 프로토콜 프로그램을 작성할 수 있다. 2. 로봇 요구사항에 따르는 로봇 소프트웨어 공통 요소 호출 구조를 API로 작성할 수 있다. 3. 소프트웨어 공통 요소 및 응용 프로그램들 간 상호 정보 교환 및 프로세스 관리를 위한 미들웨어 프로그램을 작성할 수 있다. 4. 특정 요구 기능과 독립하여 소프트웨어 공통 요소 및 응용 프로그램의 예시 프로그램을 작성하여 상호 정보 교환 및 프로세스 관리의 동작을 확인할 수 있다.

 

엔지니어가 NASA의 Perseverance Mars 로버의 마스트 상단과 전면 섀시의 카메라를 테스트합니다. 이 사진은 2019년 7월 23일 남부 캘리포니아에 있는 NASA의 제트 추진 연구소의 우주선 조립 시설 하이 베이 1에서 촬영. Engineers test cameras on the top of the mast and front chassis of NASA's Perseverance Mars rover. The image was taken on July 23, 2019, in the Spacecraft Assembly Facility's High Bay 1 at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Southern California.