전자통신연, 비전문가도 로봇 고난도 작업 가능케 하는 기술 개발

중소·중견 제조업체 생산성 향상·산업 자동화 기대

위자드를 사용해 로봇의 고난도 작업을 티칭하는 프로세스의 개념도 (ETRI 제공)/뉴스1

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 전문가의 프로그래밍이 없어도 일반 사용자가 직접 로봇으로 어려운 작업을 수행할 수 있게 할 기술을 개발했다.

이 기술은 중소·중견 제조업체의 생산성 향상과 산업 자동화에 기여할 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 로봇 팔을 이용해 전문가의 프로그래밍 없이 속도·가속도·접촉력 등의 제어가 필요한 고난도 작업이 가능한 기술(인터랙티브 위자드 기반 UX)을 개발했다고 27일 밝혔다.

다관절 로봇 매니퓰레이터(인간의 팔과 유사한 동작으로 물체를 조작하는 데 사용되는 기계적 장치) 처럼 인간과 유사한 동작을 할 수 있는 로봇 팔을 비전문가도 쉽게 이용할 수 있다.

로봇 움직임을 만들기 위한 복잡한 교육이나 학습이 더 이상 필요 없게 된 것이다.

이 기술은 로봇 티칭용 앱인 위자드와 연동하는 휴대용 티칭 기기를 사용한다.

연구진은 위자드 앱의 직관적인 사용자 인터페이스를 통해 티칭 기기로 로봇의 움직임을 시연했다.

이를 통해 사용자가 티칭 기기를 사용, 로봇이 작업하려 하는 위치를 공간상 네 개의 점만 지정하면 경로를 일일이 알려주지 않아도 로봇이 알아서 척척 연마할 면을 찾아 작업을 진행하는 것을 확인했다.

또 반복 시험평가 결과 로봇이 표면의 수직 방향으로 제어하는 힘을 10~30N 범위에서 힘을 약하게 주거나 강하게 줘 닦을 때 대비 목푯값의 90% 이상 성능으로 유지하면서 샌딩 작업에 성공했다.

이는 사람-로봇 인터페이스 기술뿐만 아니라 로봇이 접촉력을 유지하면서 동시에 위치를 이동하는 복합제어 기술과 센서의 측정값을 기반으로 접촉면의 수직 방향을 실시간으로 자동 인식해 자세를 제어하는 기술 등이 집적된 결과다.

이 기술은 샌딩 작업 이외에 문 열기·닫기, 부품 체결·분리 등의 작업에도 성공적으로 적용됐고, 향후 스마트 공장 등 공정 설비에서 적용할 수 있어 개발시간을 크게 줄일 것으로 전망된다.

연구진은 로봇의 지능형 작업 연구 외에도 이동로봇의 자율주행 및 사람추종, 로봇의 환경인지 및 강화학습 등 로봇 분야의 다양한 연구를 수행하고 있다.

강동엽 ETRI 로봇IT융합연구실 책임연구원은 “현재 모바일 매니퓰레이터 로봇의 작업 티칭에 대한 연구가 진행 중"이라며 "양팔 로봇, 4족보행 로봇 등 다양한 형태의 로봇에 대한 티칭 및 제어 기술을 개발할 계획”이라고 말했다.

ETRI는 로봇 티칭·제어 기술 개발 및 뉴로메카, 포스텍과 공동연구를 통해 개발한 요소기술을 바탕으로 국제 학술지 등에 9편의 논문을 게재·발표했으며, 6건의 국내·외 특허를 출원 및 등록했다.

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