과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(이하 기계연)이 변종(變種)・ 변량(變量)의 다양한 제조환경에 맞춰 활용할 수 있는 ‘모듈형 AI(인공지능) 기반 자율작업 로봇’을 개발했다.

 

모듈형 AI 기반 자율작업 로봇은 생산현장에서 필요한 기능에 따라 물품의 이송이나 매니퓰레이터, 물품을 들어올리는 리프트 등 모듈을 선택 적용할 수 있다. 중소기업은 대기업과 비교해 생산품종이나 생산량의 변화가 크기 때문에 때마다 그에 맞는 전용생산 설비를 구축하는데 어려움을 겪었지만, 이 기술을 활용하면 더 쉽게 스마트한 생산 공정을 채택할 수 있을 것으로 기대된다.

 

기계연 기계시스템안전연구본부 인공지능기계연구실 김창현 실장은 실험실 내에 중소 제조기업 현장과 유사한 모의 생산현장을 만들고, 이에 필요한 AI 기술 기반 자율작업 모바일 로봇과 매니퓰레이터* 시스템을 개발했다. 개발된 로봇은 실험실 내 조성된 모의 생산현장에서 원하는 물품을 들어 올리고 장애물을 피해 목적지까지 주행하는 데 성공했다.

 

이 로봇의 가장 큰 특징은 모듈형으로 만들어졌다는 점이다. 원하는 작업에 따라 모듈형으로 구성된 본체의 결합을 교체하면 된다. 원하는 물건을 집어들 수 있는 매니퓰레이터부터 원하는 목적지까지 이동할 수 있는 이송, 상하로 물건을 이송할 수 있는 리프트, 감시 까지 다양한 작업을 할 수 있는 7개의 모듈로 구성됐다. 이를 활용하면 스마트 공장 도입이 어려웠던 다양한 작업환경에도 맞춤형 로봇을 저비용, 고효율로 활용할 수 있다.

 

또한, AI 기술과 로봇에 장착된 카메라를 활용해 작업자가 원하는 물건이 무작위로 놓여있더라도 센서로 인식하고 집어들 수 있는 기술도 탑재됐다. 대상물의 색과 깊이 이미지 정보 확인으로 물체의 종류와 자세를 인식할 수 있기 때문이다.

 

김창현 실장은 “이번에 개발된 기술을 중소 제조현장에 적용하면 변종(變種)・ 변량(變量)의 다품종 소량 생산 제조현장도 최소한의 변경만으로도 작업 보조, 현장 모니터링 등이 가능해져 스마트 공장으로 발전시킬 수 있을 것”이라며 “중소 제조업기업의 스마트 공장 구현을 앞당겨 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

 

한편 이번 연구는 기계연 주요사업 ‘자율 작업 및 제조를 위한 핵심 기계기술 개발’ 과제의 일환으로 추진됐으며, 연구기간은 오는 2023년까지이다. 연구팀은 이 기술을 자동차 생산 조립 공정과 반도체 후공정 웨이퍼 이송 물류 자동화 관련 기업에 이전했으며, 향후 스마트 무인 카페, 자율 감시 로봇과 같은 상업용 물류 로봇 분야의 기술사업화도 추진할 계획이다.