ETRI, 로봇 자율 제품조립 인공지능 기술 개발

미 국립표준기술연구소(NIST) 무인시스템 자율도 8레벨 수준 첫 도달
다중 인공지능으로 로봇 스스로 인지, 판단, 계획, 동작 수행

[대전=뉴시스] 로봇 자율 제품조립 지능 프레임워크 구성도.(사진=ETRI 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국전자통신연구원(ETRI)은 인공지능(AI)과 디지털 트윈(Digital Twin) 기술을 활용해 다관절 로봇(로봇 팔)이 제품조립에 요구되는 인지, 판단, 계획, 동작을 스스로 수행할 수 있는 기술 개발에 성공했다고 22일 밝혔다.

이 기술의 핵심은 ▲인지지능 ▲동작지능 ▲작업지능 ▲모션지능이다. 인지지능은 딥러닝 기술을 활용, 카메라를 이용해 작업대와 부품 상자에 무작위로 놓인 부품과 조립 중인 반제품의 위치와 방향을 로봇이 스스로 인식할 수 있는 지능이다.

동작지능은 부품과 반제품을 잡고 세밀하게 조작할 수 있는 심층강화학습 지능이고 작업지능은 끼우기, 넣기, 조이기 등 임의의 상황에 맞는 조립 작업의 순서와 파라미터를 스스로 계획하는 능력이다.

또 디지털 트윈 기술을 활용해 로봇 팔이 부품, 반제품, 주위 장비 및 설치물과 충돌 없이 움직이도록 가상공간에서 고속으로 시뮬레이션해 최적의 궤적을 찾아내는 모션지능도 탑재됐다.

이 자율 제품조립 로봇 인공지능 기술은 부품의 강제 끼우기(snap-fit), 구멍 넣기(peg-in-hole), 나사 조이기(screw-fit) 등의 방식으로 조립되는 자동차 서스펜션 제품 제작에 적용돼 90% 이상의 수행률을 기록했다.

특히 이 기술은 조립 중 오류가 발생하면 이상상황을 감지해 스스로 복구할 수 있다. 이 수준은 미국 국립표준기술연구소(NIST)의 무인시스템 자율도 8레벨 수준에 도달한 세계 첫 자율 제품조립 기술이다.

ETRI는 또 상용 시뮬레이터를 이용한 학습데이터 자동생성 및 학습모델 훈련을 지원하는 소프트웨어 도구와 플랫폼을 개발했다. 이 플랫폼을 활용하면 학습된 지능과 기존 로봇 자동제어기술을 용도에 맞게 조합하고 유연하게 구성, 원하는 제품의 자율조립 시스템을 빠르게 구축할 수 있다.

ETRI는 작은 크기의 복잡한 형태나 전선연결 등 미세한 조작이 요구하는 제품까지 자율 조립이 가능하도록 기술을 고도화하고 완성도를 높일 계획이다.

ETRI 이일우 산업에너지융합연구본부장은 "이번 기술은 선도국과 기술격차를 줄이고 제조업 디지털전환 경쟁력 제고에 큰 도움이 될 것"이라며 "현장의 중소·중견 제조 기업과 협력해 기술의 완성도 제고와 현장적용 및 확산을 위해 노력하겠다"고 말했다.

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