[영상] “알파고에 로봇손이 장착됐다” 사람없이 고난도 조립작업도 척척

- 생산기술연구원, 인간형 로봇그리퍼에 AI 적용

인공지능 기술이 접목된 로봇 그리퍼가 물체를 조립하고 있는 모습.[한국생산기술연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] “인공지능과 로봇손이 결합, 사람의 개입 없이도 고난이도 작업도 척척 해낸다.”

한국생산기술연구원 AI·로봇연구부문 배지훈 박사 연구팀은 자체 개발한 스마트 그리퍼(Gripper)에 인공지능(AI)을 접목, 주어진 환경에서 최적의 조건을 찾아내 스스로 작업하는 AI 기반의 물체 조립기술을 세계 최초로 개발했다고 1일 밝혔다.

스마트 그리퍼 기술은 배지훈 박사 연구팀이 인간형 로봇 그리퍼에 적용해 다양한 물체를 잡거나 조작할 수 있도록 개발한 물체 조립기술이다.

위치 오차가 있어도 물체를 기울여 홀이 있는 방향으로 미끄러지면서 자체 보정을 통해 조립되는 방식으로, 사람이 눈을 감은 채 손끝의 감각만으로 물체를 조립하는 것과 흡사한 원리다.

연구팀은 이후 ‘AI 기반의 작업계획 및 물체 인지기술’을 개발하고, 스마트 그리퍼 기술과 접목해 복잡한 조립공정에서도 사람 개입 없이 작업할 수 있는 물체 조립기술을 완성했다.

연구팀은 로봇손에 ‘핸드아이(Hand-eye) 카메라’를 탑재해 무작위로 놓인 물체들의 위치, 자세, 각도 등의 상태 정보를 파악할 수 있는 물체 인식기술을 구현했다.

여기에 개별 작업의 난이도, 소요시간, 안정성을 고려해 단위 작업들의 조합을 최적화 할 수 있는 ‘스케줄링 AI’를 개발·접목했다. 강화학습 기반의 스케줄링 AI는 조립 가능한 모든 조합을 일일이 탐색하는 과정이 필요 없어 연산량이 적고, 빠르게 최적의 작업순서를 생성할 수 있다.

스케줄링 AI를 탑재한 2개의 로봇 그리퍼와 로봇 팔은 각기 다른 상황에서 무작위로 놓인 팩과 홀을 빠르고 정확하게 조립할 수 있는 최적의 작업스케줄을 생성해낸다. 사람 손처럼 정밀하면서도 유연한 대응이 가능해 특정 물체에 한정되지 않는 범용 협동로봇으로 산업 전반에 적용 가능하다.

배지훈 박사가 개발한 로봇 그리퍼를 살펴보고 있다.[한국생산기술연구원 제공]

배지훈 박사는 “AI와 로봇이 융합된 성과물로, 알파고에 로봇손을 결합해 사람 개입없이 바둑을 두는 상상을 현실화한 셈”이라면서 “대형마트나 물류창고에서의 오더 피킹(Order Picking), 전류가 흐르는 현장에서의 전선작업 등 위험한 현장에 투입돼 작업할 수 있도록 후속 응용연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

개발한 AI 기반 물체 조립기술은 어떠한 형태의 로봇핸드에도 적용 가능하며, 팩인홀 물체조립기술의 경우 2021년 로봇 스타트업 ㈜테솔로에 이전돼 연구용 엔드 이펙터로 상용화됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com