로봇용 3D 비전센서기술의 개발과 응용

전문가 제언

○ 로봇을 도입한 생산자동화는 자동차와 반도체와 같은 소품종 다량생산시스템에서 자동화가 어려운 여러 다품종 변량생산 공정과 각종 물류 서비스분야 등으로 자동화시스템이 확산되고 있다. 특히, 기존 산업용 로봇이 포화상태에 이른 일본이 로봇에 시각?힘 센서 등 센서를 결합하여 새로운 로봇시장을 개척하는 사례가 이러한 변화의 단면이다.

○ 지금까지 무질서한 작업대상 물체를 선별하여 꺼내는 작업의 자동화를 위한 센서시스템은 주로 2D, 3D 카메라를 이용해왔지만 대상물 인식, 주변의 간섭회피 등 어려운 과제가 존재하여 실용화가 잘 되지 않고 있다. 이 자료는 일본의 Kawasaki중공업 연구진이 3D 시각센서를 개발하고 이를 이용하여 문제를 해결한 사례이다.

○ 개발사례의 핵심기술은 3차원 비전센서인 LSC(Laser Slit Scan Camera)이다. LSC는 모터로 미러를 구동하고 레이저 슬릿 빔을 주사하여 거리화상을 얻는 카메라 시스템이다. 이를 이용하여 산만하게 쌓여있는 취급대상물 중에서 꺼낼 대상물을 인식하고 꺼내기 작업으로 연결시킨다. 또한 LSC에서 얻은 정보를 이용하여 로봇이 파지대상물을 안정적으로 꺼내기 위해 개발한 온라인 간섭 시뮬레이터 역시 주요기술이다.

○ 로봇이 LSC의 3D 시각기능과 간섭 시뮬레이터를 이용하여 무질서하게 쌓아놓은 단조소재를 선별적으로 꺼내는 작업에 적용한 결과 충돌 없이 연속적으로 대상물을 꺼내는데 성공하였다. 또한 용기 내 펠릿 적재물의 하역작업과 골판지 상자 내 물체(의약품 상자)의 하역작업에 적용한 예에서도 로봇시스템이 성공적으로 작동하고 있음을 확인했다.

○ 국내에서 레이저 슬릿 빔에 의한 감지기능을 응용하기 위한 연구는 이미 이뤄져왔다. 김영환(한국원자력연구소)의 “레이저 슬릿 빔의 경사각과 카메라 자세추정 알고리즘을 이용한 벽면결함 측정”(2001) 등은 국내 연구원들이 레이저 슬릿 빔을 이용한 감지연구의 한 예이다. 향후 산업용 로봇의 응용확산과 로봇의 지능화를 위해 LSC와 같은 시각센서기술의 고도화는 필연적인 과제로서 응용연구의 활성화를 기대한다.

저자

HASEGAWA Shogo

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2013

권(호)

2013(210)

잡지명

ロボット

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

4~8

분석자

박*선

분석물

• 로봇용 3D 비전센서기술의 개발과 응용1.pdf [309,939 byte]

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