日 야스카와전기, 포장 작업 자동화용 양팔 로봇 개발

▲야스카와전기가 개발한 포장 작업용 양팔 로봇. (사진=야스카와전기 유튜브 캡쳐)

일본 산업용 로봇 전문기업 야스카와전기가 기존에 사람이 직접 수행하던 포장 작업을 자동화하는 양팔 로봇 시스템을 개발했다고 로봇스타트가 보도했다.

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이 시스템은 모방학습(Imitation Learning)과 강화학습(Reinforcement Learning)을 결합해 별도의 티칭 작업 없이도 로봇이 스스로 작업을 수행하는 '티칭리스' 방식을 구현한 것이 특징이다.

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이 시스템은 사람과 동일한 작업 환경에서 가동된다. 작업대에는 사람이 일할 때와 마찬가지로 부품과 포장재가 배치되며, 로봇을 위한 별도의 특수 장치는 필요하지 않다. 로봇은 카메라 등 자체 센서로 물건의 위치와 상태를 인식하고, 제품을 올바르게 잡았는지, 무게는 어느 정도인지 등을 스스로 판단해 작업을 진행한다. 이를 통해 기존 설비를 크게 변경하지 않고도 사람 대신 로봇을 투입하는 것이 가능하다.

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양팔 로봇은 사람과 동등한 자유도를 갖추고 있으며, 모방학습을 통해 사람의 움직임을 재현한다. 로봇 조작 경험이 없는 작업자가 시범 동작을 보여주면, 동작의 의도를 반영해 로봇의 작업 동작을 생성한다.

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엔비디아의 로봇용 3D 시뮬레이터 '아이작 심(Isaac Sim)'과 로봇 학습 프레임워크 '아이작 랩(Isaac Lab)'을 활용해 강화학습을 수행했다. 모방학습으로 생성된 동작을 시뮬레이션 환경에서 추가 학습시켜 동작 효율을 높이고, 작업 완성도를 개선하거나 다른 종류의 부품 포장으로 작업 범위를 확장하는 것도 가능하다.

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야스카와전기가 공개한 동영상에 따르면, 양팔 로봇은 부품을 상자에 넣고, 완충재를 틈새에 투입한 뒤, 사람이 사용하는 일반 박스 테이프로 상자를 봉인하는 것까지 모두 수행한다. 상자의 위치와 상태를 스스로 판단해 충돌 없이 움직임을 생성하는 방식으로 완전 자동화를 실현했다.

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야스카와전기는 자사 양팔 로봇 플랫폼 '모토맨넥스트(MOTOMAN-NEXT)'의 자율성과 강화학습의 결합을 통해 인력 부족 해소에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

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백승일 기자 robot3@irobotnews.com

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