“누구나 로봇 이용해 고난도 작업 가능”

[중소기업투데이 조민혁 기자] 국내 연구진이 전문가의 프로그래밍 없이도 일반 사용자가 직접 로봇을 이용해 어려운 작업을 수행할 수 있게 하는 ‘로봇 티칭 기술’을 개발했다. 이는 전문적인 인재를 영입하거나 채용하기 힘든 중소·중견 제조업체의 생산성 향상과 산업 자동화에 큰 도움이 될 전망이다.

이를 개발한 한국전자통신연구원은 27일 “‘로봇 팔’을 이용해 전문가의 프로그래밍 없이도 속도, 가속도, 접촉력 등의 제어가 필요한 고난이도 작업이 가능하게 됐다”고 밝혔다. 다관절 로봇 매니퓰레이터처럼 인간의 팔과 유사한 동작을 보여주는 ‘로봇 팔’을 비전문가들도 쉽게 활용할 수 있게 된 것이다. ‘로봇 티칭 기술’만 있으면, 로봇 움직임을 만들기 위한 복잡한 교육이나 학습이 더 이상 필요 없게 됐다는 것이다. 전문적이고 숙련된 엔지니어가 굳이 필요하지 않다는 뜻이다.

이 기술은 로봇 티칭용 앱인 ‘위자드(Wizard)’와 연동되는 휴대용 ‘티칭’ 기기를 사용한다. 연구원은 ‘위자드 앱’의 직관적인 사용자 인터페이스를 통해 티칭 기기로 로봇의 움직임을 구현했다.

이를 위해 경북 포항시 흥해읍에 있는 뉴로메카 포항지사에 구축한 테스트베드에서 로봇의 연마공정(샌딩) 작업을 시연하기도 했다. 사용자는 티칭 기기를 사용해 로봇이 작업하고자 하는 위치를 공간상 네 개의 점으로 지정해 주기만 했다. 경로를 일일이 알려주지 않아도 로봇 스스로 연마할 면을 찾아 작업을 진행했다.

연구원은 “시연 당시 로봇은 표면의 수직 방향으로 제어하는 힘을 10~30N 범위에서 힘을 약하게 주거나 강하게 주어 닦음으로써 기대했던 목표값의 90% 이상 성능을 보이며 샌딩 작업을 성공적으로 해낼 수 있었다”고 했다. 사실상 목표값을 크게 벗어나지 않았다는 얘기다.

연구진은 또 “이 기술은 스스로 힘을 제어할 수 없고, 그저 위치 제어만 가능한 기존 산업용 로봇에도 적용할 수 있다”며 “산업용 로봇의 엔드툴 위치에 힘/토크 센서를 연결하면 된다”고 설명했다. 특히 연구진은 “로봇의 티칭 결과가 사용자에게 만족스럽지 않거나 도중에 오류가 발생하더라도 얼마든지 다시 티칭할 수 있는 유연성을 제공한다”고 소개했다.

이는 또 로봇이 접촉력을 유지하면서 동시에 위치를 이동하는 ‘복합제어 기술’과, ‘자세제어기술’이 집적된 결과다. 즉 센서의 측정값을 기반으로 접촉면의 수직 방향을 실시간으로 자동 인식해 자세를 제어하는 기술 등이 어우러진 것이다.

이같은 ‘로봇 티칭 기술’은 샌딩 작업 이외에 문 열기·닫기, 부품 체결·분리 등의 작업에도 성공적으로 적용됐다. 특히 “향후 스마트공장 등 공정 설비에서 적용할 수 있어 개발시간을 크게 줄일 것으로 전망된다”고 밝혔다. 연구진은 이를 기반으로 “이동로봇의 자율주행 및 작업자 보조 기능, 로봇의 환경인지 및 강화학습 등 로봇 분야의 다양한 연구를 수행하고 있다”고 덧붙였다.

강동엽 로봇IT융합연구실 책임연구원은 “현재 모바일 매니퓰레이터 로봇의 작업 티칭에 대한 연구가 진행 중이고 향후 양팔 로봇, 4족보행 로봇 등 다양한 형태의 로봇에 대한 티칭 및 제어 기술을 개발할 계획”이라고 밝혔다.