협동로봇 자율화, 사람과 로봇의 연결로부터
협동로봇 자율화, 사람과 로봇의 연결로부터
  • 김하늬 기자
  • 승인 2020.12.23 10:55
  • 댓글 0
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[공학저널 김하늬 기자] 비대면이 요구되고 있는 제조·생산 시스템의 변화는 사람과 사람에서 사람과 로봇의 연결로 자리 잡을 전망이다. 특히 전문가들은 ‘지능형’ 협동로봇의 제조 현장 도입이 더욱 가속화될 것으로 예측하고 있다.

협동로봇은 기존 산업용 로봇이 진화한 형태로 작업자와 작업공간을 공유하기 때문에 충돌에 대한 안전성능이 대폭 강화되고, 로봇의 비전문가도 활용할 수 있도록 쉬운 작업 교시가 가능하다는 특징을 갖고 있다.

하지만 현재 협동로봇은 사람을 도와 단순하고 반복적인 작업을 수행하는 수준이다. 안전성을 고려해 인간이 다치지 않게 ‘덜 아프도록’ 제작된 로봇인 것이다. 때문에 복잡한 작업보다는 단순 작업만 가능하며, 기존 작업을 하다가 다른 작업을 할 수 있는 ‘자율성’이 결여돼 있다는 한계가 존재한다.

소품종 대량생산에서 다품종 소량생산으로 변화하고 있는 제조 산업의 생산성을 높이기 위해서는 협동로봇의 성장이 매우 중요하다.

비대면을 표방해 원격작업을 위한 가상화와 자동화의 요구가 높아질 것으로 전망됨에 따라 이에 대한 기술 개발이 활발히 이뤄지고 있다.

최근 이와 관련해 한국생산기술연구원 로봇응용연구부문에서는 인간의 작업을 이해하는 로봇 판단지능 기술을 개발하며 성과를 나타내기도 했다.

카메라를 통해 사람의 동작을 99%의 정확도로 인식이 가능하며, 사람의 손끝 움직임까지 인식이 가능한 정밀 기술이다.

로봇응용연구부문 연구팀이 개발한 로봇 판단지능 기술은 카메라를 통해 관찰한 사람의 작업 모습을 분석한 소프트웨어 기술로, 특별한 카메라가 필요하지 않은 것이 특징이다.

최근 많은 비전 기술이 고가의 3차원(3D) 카메라를 사용하는 것에 비해 연구팀은 10~20만원대 일반 디지털 카메라를 사용해 촬영한 영상도 쉽게 인식한다는 점에서 차별 점을 갖는다.

특히 인공지능(AI) 딥러닝을 통해 여러 작업 영상들을 학습시킨 결과 99%의 높은 정확도를 달성했다. 더불어 실시간으로 사람의 작업을 인식하는 것도 가능하다.

로봇응용연구부문 지상훈 부문장(사진)은 “로봇이 인식한 사람의 작업에 따라 로봇이 어떤 일을 할지 결정할 수 있는 자율성이 생긴다”라며 “로봇과 사람과의 상호작용이 이뤄지는 것”이라고 말했다.

이러한 로봇 판단지능 기술은 사람의 작업 정보를 활용해 공정의 효율성을 높이고 불량률을 낮출 수도 있다.

획득한 빅데이터를 통해 불량률을 높이는 요인을 분석해 공정 순서와 작업 방식을 개선, 효율을 높이는 방식이다.

지 부문장은 “로봇 판단지능 기술은 사람의 작업 모습을 관찰한 뒤 그 순서와 방식을 수십분 이내에 인식한다”며 “향후 다양한 제조 공장에서 로봇 판단지능 기술을 도입해 생산성을 높일 수 있도록 기술 고도화에 매진할 것”이라고 전했다.

지난 2004년 16명의 연구원으로 시작된 로봇기술개발본부는 2020년 현재 ‘로봇융합연구부문’으로 변경됐으며, 총 74명의 연구원으로 크게 성장했다.

중소·중견기업을 위한 로봇기술개발과 실용화·기술이전을 목표로, ‘Human Robot Synergy’ 기술을 활용한 산업연계형 로봇실용화기술개발과 차세대로봇기술개발을 통한 ‘세계 일류 로봇기술 전문연구그룹’이라는 비전을 가지고 있다.

로봇융합연구부문은 제조로봇응용연구팀, 전문서비스로봇응용연구팀, 인간지원로봇응용연구팀으로 구성돼 로봇의 원천 기술과 활용, 4차 산업기술을 융합 등 연구를 수행 중이다.

지 부문장은 “생산기술연구원이 산업계와 학계 사이에 있다 보니 스펙트럼이 넓다. 협동로봇 관련 산·학과 협력을 통해 새로운 기술 확보를 위한 노력을 기울일 것”이라며 “미래 새로운 로봇 제품의 경쟁력을 높이기 위해 이동조작기술(물류) 등 다야한 분야 지능 기술들을 눈여겨보고 있다. 로봇응용연구부문은 앞으로도, 보다 편리하고 안전한 활동과 생활을 영위하기 위한 폭넓은 로봇기술의 연구에 매진할 것”이라고 전했다.


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