‘로봇팔’ 활용 비전문가도 5분만에 뚝딱

ETRI, 고난이도 작업가능 기술개발

한국전자통신연구원(ETRI) 연구팀이 로봇팔을 활용해 연마공정(샌딩) 작업을 시연하고 있다. [한국전자통신연구원 제공]

전문가의 프로그래밍 없이도 일반 사용자가 로봇 팔을 활용해 어려운 작업을 수행할 수 있게 됐다. 향후 중소·중견 제조업체의 생산성 향상과 산업 자동화에 큰 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 로봇 팔을 이용해 전문가의 프로그래밍 없이도 속도, 가속도, 접촉력 등의 제어가 필요한 고난이도 작업이 가능한 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

ETRI 연구팀이 개발한 기술은 로봇 티칭용 애플리케이션인 위자드(Wizard)와 연동되는 휴대용 티칭 기기를 사용한다. 연구팀은 위자드의 직관적인 사용자 인터페이스를 통해 티칭 기기로 로봇의 움직임을 시연했다.

기존 몇 주에서 몇 달간 장시간의 개발 기간이 소요되는 로봇 작업을 최초 사용자도 단 몇 분 만에 개발할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 또 로봇의 티칭 결과가 사용자에게 만족스럽지 않거나 도중에 오류가 발생하더라도 얼마든지 다시 티칭할 수 있는 유연성을 제공한다고 부연했다.

ETRI는 이 기술을 기반으로 경북 포항시 흥해읍에 있는 뉴로메카 포항지사에 구축한 테스트베드에서 로봇의 연마공정(샌딩) 작업을 시연했다.

이번 시연에서는 사용자가 티칭 기기를 사용해 로봇이 작업하고자 하는 위치를 공간상 네 개의 점만 지정해 주면 경로를 일일이 알려주지 않아도 로봇이 알아서 척척 연마할 면을 찾아 작업을 진행하는 것을 확인할 수 있다.

반복 시험평가 결과 로봇이 표면의 수직 방향으로 제어하는 힘을 10~30N 범위에서 힘을 약하게 주거나 강하게 주어 닦을 때 대비 목표값의 90% 이상 성능으로 유지하면서 샌딩 작업에 성공할 수 있었다.

이 기술이 직접 힘 제어 기능이 없는 위치 제어만 가능한 산업용 로봇에도 엔드툴 위치에 힘·토크 센서를 연결해 적용이 가능해 범용성이 좋다고 연구팀은 설명했다.

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.

개발된 로봇 티칭 기술은 샌딩 작업 이외에 문 열기·닫기, 부품 체결·분리 등의 작업에도 성공적으로 적용됐다.

강동엽 ETRI 로봇IT융합연구실 박사는 “현재 모바일 매니퓰레이터 로봇의 작업 티칭에 대한 연구가 진행 중이고 향후 양팔 로봇, 4족보행 로봇 등 다양한 형태의 로봇에 대한 티칭·제어 기술을 개발할 계획”이라고 말했다. 구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com