스스로 물체 조립하는 '로봇' 나왔다

생기연, 배지훈 AI·로봇연구 부문장 개발

로봇 그리퍼를 살펴보고 있는 배지훈 한국생산기술연구원 AI·로봇연구부문 부문장. 생기연 제공

한국생산기술연구원은 배지훈 AI·로봇연구부문 부문장이 작업자 개입 없이 로봇 스스로 물체를 조립할 수 있는 인공지능(AI) 기반 물체 조립기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

연구팀은 2020년 자체 개발한 ‘스마트 그리퍼’ 기술에 AI 기술을 접목시켰다. 자체 개발한 ‘AI 기반의 작업계획 및 물체 인지기술’을 적용해 복잡한 조립공장에서도 로봇 혼자 물체 조립이 가능하도록 했다.

스마트 그리퍼 기술은 배 부문장 연구팀이 기존 그리퍼 파지기술의 조립 알고리즘 기술을 인간형 로봇인 '그리퍼'에 적용해 다양한 물체를 잡거나 조작할 수 있도록 개발한 물체 조립기술이다. 생기연의 독자적인 조립 알고리즘 기술 ‘손가락을 이용한 팩인홀(Peg-in-hole)' 기술이 적용돼 로봇이 스스로 구멍의 위치를 정확히 파악하고 조립한다.

AI 기반 인지기술은 로봇의 손에 탑재된 ’핸드아이 카메라‘를 활용한다. 이 카메라는 무작위로 놓인 물체들의 위치, 자세, 각도 등 상태 정보를 파악할 수 있다. 

AI 기반 작업계획 기술은 개별 작업의 난이도, 소요시간, 안정성을 고려해 단위 작업들의 조합을 최적화 할 수 있는 ’스케쥴링 AI‘가 사용됐다. 이는 조립 가능한 모든 조합을 일일이 탐색하는 과정 없이 빠르게 작업순서를 생성하는 기술이다.

AI 기반의 작업계획 및 물체 인지기술이 적용된 스마트 그리퍼 로봇은 각기 다른 상황에서 무작위로 놓인 물체를 정확하게 조립할 수 있는 최적의 작업스케쥴을 생성해냈다. 사람 손처럼 정밀하면서도 유연한 대응이 가능해 특정 물체에 한정되지 않는 범용 로봇으로 산업 전반에 적용이 가능하다.

이번 연구를 이끈 배지훈 부문장은 “알파고에 로봇 손을 결합해 사람의 개입 없이 바둑을 두는 상상을 현실화한 셈”이라며 “대형마트나 물류창고의 전류가 흐르는 현장에서 위험한 작업에 투입될 수 있도록 후속 연구를 진행할 계획”이라고 말했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]