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매스웍스, 자율 로봇 시스템 위한 '매트랩' 및 '시뮬링크' 온라인 세미나 개최 자율 로봇 개발에 필요한 생태계 제공 앞장선다 최난 기자입력 2021-02-22 15:05:10

매스웍스가 자율 로봇 시스템 개발을 위한 매트랩 및 시뮬링크 온라인 세미나를 개최했다(사진. 로봇기술).


매스웍스가 지난 2월 18일(목) ‘자율 로봇 시스템 개발을 위한 매트랩(MATLAB) 및 시뮬링크(Simulink): 아이디어를 현실로’를 주제로 한 온라인 세미나를 개최했다. 이 기업은 이날 온라인으로 개최된 세미나를 통해 산업용 로봇 기술의 현재와 미래를 전망한 한편, 기술이 적용된 여러 기업들의 사례를 소개하며 참관객들의 이해를 도왔다. 


해당 기업은 로봇이 자율 기술을 고도화함에 따라, 이에 따른 복잡성이 심화되고 있음을 강조했다. 또한 관련된 안전 로봇 시스템의 프로세스 역시 복잡해지고 시간이 소요된다고 밝혔다. 이에 매스웍스의 매트랩 및 시뮬링크를 통해 자율 로봇 개발에 필요한 생태계를 제공하고, 모델링부터 시뮬레이션, 테스트 및 배포까지 통합한 로보틱스, 인공지능 솔루션을 지원할 계획이다. 

 

한편 모델 기반 설계 단계에서 매스웍스는 심스케이프(Simspace)를 통한 로봇 물리적 모델링, 로보틱스 시스템 툴박스(Robotics System Toolbox)를 통한 모델링 속도 향상을 지원한다. 

 

매스웍스는 자율 로봇 시스템 개발을 위한 통합 워크플로우를 지원한다(사진. 매스웍스).

 

자율 알고리즘 개발 단계에서는 딥러닝 툴박스(Deep Learning Toolbox) 통한 객체 인식, 컴퓨터 비전 툴박스(Computer Vision Toolbox)·라이다 툴박스(Lidar Toolbox)를 통한 이미지 분류 및 포인트 클라우드 데이터 처리, ▲ 로보틱스 시스템 툴박스(Robotics System Toolbox)·네비게이션 툴박스(Navigation Toolbox)를 통한 첨단 경로 계획, 충돌 확인 및 감지 기반의 모션계획 알고리즘 개발 ▲ 스테이트플로우(Stateflow)·MPC(Model Predictive Control Toolbox)·강화 학습 툴박스(Reinforcement Learning Toolbox)를 통한 작업 순서 스케줄링, 충돌 회피 및 강화학습 휴머노이드 개발을 지원한다.

 

마지막 테스트 및 배포 단계에서는 매트랩에서 ROS 툴박스(ROS Toolbox) 인터페이스로 가지보(Gazebo) 시뮬레이터와 연결하고, 로보틱스 시스템 툴박스와 연결하여 동시 시뮬레이션을 수행 및 검증한 후, FPGA용 C/C++ 또는 VHDL 및 GPU용 CUDA 코드를 자동 생성해 하드웨어로 배포한다. 

 

독일 항공우주 연구센터에서 개발한 휴머노이드 로봇 애자일 저스틴(사진. 매스웍스)


높은 자유도의 ‘자율 시스템’ 각광 
현재는 사전 프로그래밍된 반복작업과 구동 움직임을 넘어서, 인간의 개입 없이도 상황에 맞춰 ‘유연한 작업 실행’을 하는 로봇의 자율 기술이 주목받고 있다. 특히 이와 같은 기술은 실제 산업용 로봇에 적용되는데, 이때는 작업 수행을 스스로 결정하는 고급 알고리즘 및 인간과의 상호작용을 지원하는 협동로봇을 포함한다. 

 

현재에도 연구개발이 진행되고 있는 ‘자율 시스템(Autonomous Systems)’은 향후 더 높은 비중을 차지할 것으로 기대된다. 특히 모바일 매니퓰레이터 및 휴머노이드와 같은 로봇들의 역할이 더욱 중요해지면서, 이와 같은 자율 시스템 로봇은 작업 수해우터 협동, 목표 달성을 위한 데이터 통신까지 인텔리전스 기능을 갖춘 솔루션으로 작용할 전망이다. 


또한 독일 항공우주 연구센터에서 개발한 휴머노이드 ‘애자일 저스틴’ 개발 과정에도 매트랩 및 시뮬링크가 적용됐다. 매스웍스는 매트랩 및 시뮬링크를 통해 고실시간성의 제어 시스템 알고리즘, 이미지 보정 및 경로 계획 알고리즘 개발을 지원한 동시에, 스테이트플로우(Stateflow)로 움켜쥐기 등의 동작 실행 순서를 설계하도록 지원했다.

 

비즈니스 성과 창출한다 
매스웍스 고객들은 자율 시스템 기반의 스마트팩토리 최적화 비전을 지원하는 시스템을 개발한다. 몬디(Mondi)의 경우 매트랩으로 공장운영 모니터링 및 예측적 유지보수 소프트웨어를 개발했는데, 본 소프트웨어는 머신러닝 기반으로 공장설비에 고장이 발생하기 전 이를 미리 예측해 알려준다. 1년 365일 24시간 구동되는 본 소프트웨어로 연간 5만 유로만큼의 비용 절감 효과를 거뒀다. 크로네스(Krones)는 시뮬링크로 자동화된(automated) 패키지 취급 로봇의 디지털 트윈을 개발했으며, 이를 설계 최적화, 결함 테스트 및 예측적 유지보수에 사용했다. 

 

또한 상하이 일렉트릭(Shanghai Electric)은 매트랩을 통해 분산 에너지 계획 및 설계 플랫폼을 위한 투자 수익 산출 알고리즘을 개발한 후, 매트랩 서버(MATLAB Server)로 운영 IT 시스템에 배포했다. 엔지니어들은 분산 에너지 시스템의 그리드, 배터리 및 발전부품 등 다양한 구성요소에 대한 새로운 모델을 구축하고 있다.

 

이 외에도 셸 인디아(Shell India)는 매트랩으로 자사 석유화학 플랜트 전체(OT)를 대상으로 한 실시간 운영 최적화 애플리케이션(IT)을 구현하는 데 성공했으며, 레카(Lekha Wireless)는 매트랩 및 5G 툴박스(5G Toolbox)를 통해 LTE보다 10배 빠른 데이터 전송 성능을 제공하는 5G NR(New Radio) 기술을 개발해 적용 중인 것으로 나타났다. 
 

최난 기자
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