NVIDIA Isaac Sim 기반 철갑상어 양식장 청소 로봇 시뮬레이션 — 수중 Vision Perception · PhysX · ROS 2 연동
핵심 담당 분야: 수중 이물질 물리 시뮬레이션, 카메라 및 ROS 2 이미지 연동, OpenCV·YOLO 계열 탐지 방식 구현과 비교, 활동량 기반 철갑상어 상태 판별, 추가 Vision 파이프라인 개발
프로젝트 유형: 두산로보틱스 ROKEY Bootcamp · 5인 팀 프로젝트
Tech Stack: Python · NVIDIA Isaac Sim 5.1 · ROS 2 · OpenCV · PyTorch · YOLO · PhysX · USD · OmniGraph
GitHub Repository: https://github.com/sunga4017/AquaSweep
철갑상어 양식장에서는 배설물, 사료 찌꺼기, 점액질과 슬러지 등이 지속적으로 발생하며, 이러한 오염물은 수조 바닥과 중앙 배수구 주변에 침전될 수 있습니다.
작업자가 수조 내부를 직접 관리하거나 청소를 위해 개체를 별도 공간으로 이동하는 방식은 노동 부담이 크고, 어류에 스트레스를 유발할 수 있습니다.
본 프로젝트는 실내 순환여과식 철갑상어 양식장을 참고하여, 반복적인 수조 청소 작업을 로봇으로 자동화하고 Vision 기반 상태 모니터링을 결합하는 시스템을 NVIDIA Isaac Sim 환경에서 구현·검증하는 것을 목표로 했습니다.
프로젝트 기획에서는 약 60cm급 시베리아 철갑상어가 사육되는 원형 수조를 기준으로 수조, 오염물, 로봇 청소 작업 및 주변 설비를 고려했습니다.
최종 팀 시스템은 7개 수조를 중심으로 다음과 같은 기능을 포함합니다.
그림 1. NVIDIA Isaac Sim으로 구성한 양식장 전체 시스템.
그림 2. Hippo 바닥 청소 로봇과 벽면 청소 로봇 시연.