QT-CART

2026-02-24 18:30:51 +09:00
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+# UWB 기반 ROS 자율주행 쇼핑카트 (QT-CART)
+
+## 프로젝트 개요
+QT-CART는 UWB 기반 위치 추적과 ROS 2 자율주행 시스템을 결합한 스마트 쇼핑카트입니다.  
+사용자를 따라 이동하거나 매장 내 특정 상품 구역으로 안내하며, 무게 센서를 이용한 도난 방지 결제 시스템과  
+관리자용 대시보드를 제공합니다. 
+
+- **프로젝트 기간**: 2025.11.20 ~ 2026.01.04  
+- **팀명**: 아자아자아자쓰!  
+- **과정**: INTEL AI SW 8기  
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+---
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+## 팀 구성
+| 이름 | 역할 |
+|---|---|
+| 김기환 | PM |
+| 서채건 | 하드웨어, 로드셀 |
+| 이동현 | ROS 제어 시스템 |
+| 박서정 | 하드웨어, 로드셀 |
+| 김동현 | GUI 디자인 |
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+## 프로젝트 목표
+- UWB 기반 사용자 위치 추적을 통한 주인 따라가기 기능
+- ROS 2 Navigation을 이용한 매장 내 자율주행 안내
+- 무게 센서를 활용한 비정상 상품 감지 및 도난 방지
+- QT 기반 터치 UI와 관리자 대시보드 제공
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+## 시스템 아키텍처  
+<img width="600" alt="image" src="https://github.com/user-attachments/assets/25adc4e2-c11d-4e13-8591-1e328615187b" />  
+<img width="600" alt="image" src="https://github.com/user-attachments/assets/0f372e72-93d3-4a17-87f6-1105ae0b31a6" />
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+- **Frontend**
+  - QT 기반 터치스크린 UI
+  - 상품 안내, 장바구니 관리, 결제 화면 제공
+- **Backend**
+  - API Server (상품/결제/무게 검증)
+  - 관리자 대시보드
+- **Robot System**
+  - ROS 2 기반 네비게이션
+  - UWB 위치 추적
+  - 모터 제어 및 센서 데이터 처리
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+## 주요 기능
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+### 1️. 안내 모드
+- 매장 지도에서 상품 구역 선택
+- 선택된 좌표로 카트가 자율주행 이동
+- 목적지 도착 후 장바구니 위치로 복귀
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+---
+
+### 2️. 주인 따라가기 모드
+- UWB 태그를 소지한 사용자를 실시간 추적
+- 삼각측량 기반 위치 계산
+- 사용자 이동에 맞춰 카트가 자동 추종
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+
+### 3️. 관리자 대시보드
+- 실시간 카트 상태 모니터링
+- 상품 및 결제 정보 관리
+- 센서 데이터 시각화
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+---
+
+### 4️. 도난 방지 시스템
+- HX711 로드셀 센서 기반 무게 측정
+- 상품 DB의 예상 무게와 실측 무게 비교
+- 오차 발생 시 결제 차단 및 경고 표시
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+
+## UWB 위치 추적 원리
+- ToF(Time of Flight) 기반 거리 측정
+- 3개의 UWB 앵커와 1개의 태그를 이용한 삼각측량
+- 계산된 좌표를 ROS 토픽으로 2초 주기로 발행
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+---
+
+## Hardware 구성
+- Raspberry Pi 4
+- ESP32 + UWB DW3000
+- HX711 로드셀 센서
+- QR 코드 스캐너
+- Raspberry Pi 7인치 터치스크린
+- TurtleBot 기반 이동 플랫폼
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+---
+
+## Software 구성
+- ROS 2 (Navigation, Motor Control)
+- QT (UI/UX)
+- API Server (Python)
+- UDP / HTTP 통신
+- FSM 기반 로봇 상태 제어
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+## Trouble Shooting
+| 문제 | 해결 |
+|---|---|
+| UWB 통신 일시 중단 | 2초 이상 데이터 미수신 시 자동 복구 |
+| 로드셀 노이즈 | 다중 샘플링 평균 필터 적용 |
+| API 응답 지연 | 센서 처리 비동기화 (800ms → 240ms) |
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+## 시연
+- 안내 모드 시연
+- 주인 따라가기 시연
+- 도난 방지 결제 시연
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+https://github.com/user-attachments/assets/d50bf697-262b-453a-afcf-843e31196774
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