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협업적인 핸들링 시나리오를 비구조적 환경에 구현하는 방법에 대해 끊임없이 연구하고 있다. SCHUNK는 독일의 KUKA 및 Roboception과 협력해 이 문제를 지속해서 탐색해왔다. 세 기업은 기술 연구를 통해 보관함에서 물건을 집어 올리는 작업, 일명 Collaborative Bin Picking을 신속하고 간단하게 진행하고 있다. 그뿐만 아니라 효율적인 협업을 통해 작업 시간을 단축하며 성공적인 결과를 선보였다.
협동로봇(코봇)은 보관함에 무질서하게 담겨있는 금속 부품을 파지한 후 꺼내 그라인딩 머신에 배치하고, 가공 후에는 정확하게 정렬해 재보관한다. 이와 동시에 작업자는 작업 중에 운송 박스나 개별 부품을 수동으로 이송 또는 제거할 수 있다.
이러한 방식을 활용해 연구에서는 보관함에서 물건을 집어 올리는 작업을 인간-로봇 협업(HRC) 개념에 접목하고, 로보틱스, 그리핑 기술, 이미지 인식에서 비롯된 여러 벤치마크 기술을 상호 작용 시켜 사용하고 있다.
CAD 기반 매칭을 사용하는 Roboception의 패시브 스테레오 카메라 시스템 rc_visard는 미정렬된 워크피스를 캡처한다. 세계 최초의 3D 센서로 로봇이 3D 측정과 공간 포지셔닝을 모두 수행할 수 있으며, 1초 미만 동안 카메라 시스템에서 완전 해상도의 깊이(Depth) 영상을 처리할 수 있다. 이후 영상을 사용해 각 케이스별 최적 파지 포인트를 판단하고, 이를 외부 PC 없이 KUKA의 직접 협업 가능 로봇에게 전송한다. 카메라 영상뿐만 아니라 매력적인 가격의 산업용 센서가 깊이 영상, 정확도 영상, 신뢰도 영상을 제공한다.
마지막으로 언급한 센서는 심도 측정치의 신뢰성을 측정하는 역할을 하며, 인공지능(AI) 방법을 사용할 때 판단의 기초로 사용될 수 있다. 패시브 카메라 시스템은 자연조명뿐만 아니라 다양한 인간 작업 환경의 인공조명에서도 주변을 인식하므로, 다양한 작업 환경에서 활용할 수 있다.
Co-act 그리퍼 장착해 직관적인 로봇 프로그래밍 가능
협동로봇의 전단부에는 EN ISO 10218-1/-2 및 ISO/TS 15066을 충족하는 애플리케이션별로 설계된 SCHUNK Co-act 그리퍼가 장착돼 인간과의 안전한 상호 작용이 가능하다. 또한, 전체 조절 및 전력 전자 장치가 그리퍼 내부에 장착돼 제어 캐비닛에서 별도의 공간이 필요하지 않다.
인터페이스와 치수 및 간섭 반경은 SCHUNK의 애플리케이션에 개별적으로 맞춰졌으며, 이러한 애플리케이션별 Co-act 그리퍼 이외에도 SCHUNK는 협업 애플리케이션을 위한 표준 그리퍼도 함께 제공하고 있다. DGUV 인증을 받은 SCHUNK의 Co-act EGP-C 소형 부품용 그리퍼가 여기에 해당하며, 협업용 애플리케이션으로 인증을 받게 될 Co-act EGL-C 롱 스트로크 그리퍼도 곧 출시될 예정이다. 후자를 사용하면 HRC 애플리케이션에서 최초로 최대 450N까지 파지력을 적용할 수 있게 된다.
협동로봇 핸들링에서는 새로운 저장 포지션 프로그래밍이 매우 쉽고 직관적이다. 계획되지 않은 작업 중단이 발생 될 때, KUKA 로봇은 실행된 모든 작동 동작이나 활동을 기억하고 있어 별도의 재학습 없이 곧바로 작업을 재개할 수 있다. 솔루션은 약간의 트레이닝을 통해 센서와 로봇 측 모두에 쉽게 구현될 수 있기 때문에 폭넓게 다양한 애플리케이션 및 사용자 그룹에 적용될 수 있다.
로보틱스나 이미지 처리에 관련해 다양한 지식이 요구되지도 않아 통합 작업 부담을 최소로 줄여준다. 필요할 때 카메라 시스템을 확장해 신경망 학습용으로 추가적인 프로젝터와 모듈을 포함할 수 있다. 이는 협동로봇의 정지 또는 이동식 모드에서도 작동할 수 있으므로, 이동식 플랫폼의 유연한 그리핑 시나리오도 충분히 가능하다.
