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[TECH] 미래 지능형 그리핑 시스템, 카메라 통해 대상 물체 감지 및 자체적 계획 수행

슝크(SCHUNK), ‘플러그&워크’ 미래 스마트 팩토리 핵심

[산업일보]
산업용 그리핑 기술이 근본적인 변혁을 눈앞에 두고 있다.

지금까지는 워크피스의 픽업과 부착 위치, 형상과 관련 그리핑 지표를 항상 수동으로 정의해줘야 했지만, 다가올 미래에는 그리핑 시스템이 자체적으로 그리핑 업무에 있어서 다양성 범위를 처리 할 수 있을 것으로 전망된다.

슝크(SCHUNK)의 그리핑 시스템 전문가들은 이와 관련된 첫 번째 솔루션을 제시했다.

[TECH] 미래 지능형 그리핑 시스템, 카메라 통해 대상 물체 감지 및 자체적 계획 수행
슝크는 기계를 논리적 그리핑과 연결한다. 인공 지능으로 인해 슝크 SVH 5 핑거 핸드는 어떤 위치의 어떤 물체도 식별하고 자율적으로 적절한 그리핑 전략을 전개해 적용할 수 있다.

플러그&워크는 미래 스마트 팩토리의 핵심이 될 것이다. 기계에 이미 성공적으로 부착된 요소들은 향후 그리핑 과정 컨트롤을 가능하게 할 것이다.

논리적인 그리핑의 관점에서, 슝크 스마트 랩 전문가들은 로봇과 기타 핸들링 시스템이 자율적 또는 반자율적으로 그리핑 작업을 수행할 수 있는지에 관한 접근법을 개발하고 있다.

미래의 지능형 그리핑 시스템은 개별적으로 위치, 속도, 파지력을 단계별로 정의하는 대신, 카메라를 통해 대상 물체를 감지하고 자체적으로 그리핑 계획을 수행하게 될 것이다.

데이터 기록과 알고리즘에 기반한 그리핑 시스템은 원리를 파악하고 해당 반응을 도출하는 능력을 갖게 된다.

슝크는 서로 다른 기하학적인 요소와 배열을 분류하고 최적화된 그리핑 전략을 발전시킬 수 있는 알고리즘 개발에 전력을 쏟고 있다.

목표 비전은 모션 컨트롤러, 파지 컨트롤러 및 서비스로 이뤄진 3레이어 아키텍처에 기반한 학습 부품 어셈블리다. 복잡한 내부 구조에도 불구하고 어셈블리는 외부적으로 최상의 사용자 친화성을 갖추도록 돕는다.

그리핑과 레인 플래닝을 수행하는 그리퍼
슝크는 자체 기술 팩토리에서 다양한 파일럿 애플리케이션을 시도해봄으로써, 이러한 것들이 어떻게 성공적으로 이뤄져 왔는지에 대해 선보여 왔다.

예를 들면 스마트 그리링 애플리케이션에서 여러 부품은 그리퍼만으로도 구별이 가능하다. 더듬는 손처럼 그리퍼가 형상과 부품의 구성을 감지하고 잡으며 범주화한다.

두 번째 애플리케이션에서 임의로 배열된 부품은 카메라를 통해 식별되고 운송 크레이트로부터 자동으로 그리핑 돼 가공 공정으로 가이드 된다.

시스템은 부품에서 모은 정보를 다음 스테이션으로 릴레이한다. 예를 들면 지능형 고정력 블록에서 스트로크와 고정력을 다음 부품에 맞춰 자동으로 조정할 수 있다.

슝크에 따르면 향후 그리퍼 기술은 파지뿐 아니라 2D 및 3D 카메라와의 상호작용으로 모든 그리핑 계획과 업스트림 및 다운스트림 구성품과 통신을 처리하게 된다.

학습된 실증 데이터 기반
기계 학습 접근법을 워크피스와 그리핑 공정 분류에 사용한 또 다른 사용 사례에서는 연동 잠금 건물 블록이 임의로 조합돼 작업면에서 임의 배열로 경량 로봇에게 주어진다.

로봇의 업무는 블록을 잡아서 운반하는 것이다. 몇 번의 교육 시도 이후, 시스템은 해당 범위의 워크피스를 핸들링하는 방법과 결과적인 조합 옵션을 분류한다.

그리퍼는 학습한 실증값을 기반으로 최적의 핸들링을 위해 워크피스를 픽업하고 이동하는 방법을 터득한다.

이를 통해 시나리오를 캡처한 카메라가 직접 그리퍼와 상호작용하고 로봇을 목적지로 가이드한다. 몇 번의 반복 후에 시스템은 자율적으로 작동할 수 있으며 미래 조합과 자체적 배열을 분류할 수 있다.

[TECH] 미래 지능형 그리핑 시스템, 카메라 통해 대상 물체 감지 및 자체적 계획 수행
스마트 그리핑으로 스마트 슝크 그리퍼는 진행 중인 생산 공정에서 구성품을 측정, 식별하고 모니터링 한다.

학습 경험 공유
이러한 기술의 특별한 매력은 클라우드 솔루션 등을 이용해 생산 네트워크나 현장에 걸쳐 다른 그리핑 시스템과 획득한 학습 경험을 공유하는 능력이다.

물체가 이미 알려진 경우 관련 최적의 그립 시스템이 자동적으로 시작된다. 물체가 알려지지 않은 경우 카메라 시스템에 의해 즉석에서 감지돼 최상으로 그리핑 될 수 있는 방법을 결정한다. 학습된 경험은 시스템으로 직접 이동해 해당하는 그리핑 전략 라이브러리에 확대된다.
김우겸 기자 kyeom@kidd.co.kr

국제산업부 김우겸 기자입니다. 독일과 미국 등지의 산업현안 이슈들을 정확하면서도 신속히 보도하겠습니다.

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