일본산업뉴스요약

다축 로봇 '젠가'에 도전
'기술'에는 이길 수 없다, 수작업도 평균 수준 지향

1승 44패. 다축 로봇과 사람의 젠가 게임 결과다. 쓰쿠바대학 시스템정보계 지능기능공학역의 아이야마(相山) 교수 연구실은 시각과 역각을 이용하여 다축 로봇으로 젠가 블록을 빼는 기술을 개발하였다. 그러나 사람과의 승부에서는 이길 수 없다. 조금이라도 인간과 비슷해지도록 매일 연구에 매진하고 있다.

-- 블록을 빼내는 기술 --
아이야마 교수의 연구실은 로봇의 팔에 해당하는 부분을 제어하는 Manipulation System을 연구하고 있다. 로봇은 집는 대상물이 어디에 있는지 알 수 없거나, 장소는 알지만 오차가 있는 경우에는 작업을 하는데 어려움이 따른다. 이러한 어려운 작업을 다축 로봇이 할 수 있도록 만드는 것이 아이야마 교수 연구팀의 큰 연구 테마다.

블록을 빼는 작업은 로봇에게는 상당히 어려운 작업이다. 쌓아 올린 블록 타워에서 아래쪽의 블록을 뺄 때 위쪽 블록의 힘이 아래쪽으로 가중된다. 무리하게 힘을 줘서 빼면 다른 블록이 딸려 나와 무너져 버린다.

-- 센서 장비 --
아이야마 교수 연구팀은 블록을 잡는 손가락에 3차원 역각 센서, 손목에 6차원 역각 센서를 장착. 카메라와 레이저 거리계를 통한 계측 데이터도 추가하여, 빼고 싶은 블록에 가중되는 위로부터의 힘을 산출하여 타워를 무너뜨리지 않고 빼내는 기술을 개발하였다. 로봇의 팔로 2곳에서 카메라 촬영한다. 계측한 배치를 바탕으로 역학 모델을 작성하여 계산한다. 그 데이터를 통해 빼내는 후보 블록을 찾아내서 거리를 측정하면서 빼낸다. 시각과 역각을 통합하여 기술적인 조작을 실현하였다.

아이야마 교수에 따르면 로봇 혼자서 빼내도, 로봇과 사람이 교대로 빼내도 10개에서 20개 정도는 뺄 수 있었다고 한다. 그러나 빼낸 블록을 위에 다시 쌓는 게임에서는 사람에게 계속 패했다. “그리고 기술적으로 젠가를 빼기 위해서는 전략이 더 필요하다”라고 인정하였다.

-- 유연한 물체 조작도 --
AI의 진화로 인해 로봇은 화상이나 음성인식은 물론, 데이터 분석과 같은 두뇌 부분이 진화하였다. 한편, 손이나 다리에 대한 기술은 부족한 상황이 계속되고 있다. 아이야마 교수도 “예를 들면 식품 공장에서 사용하는 경우, 시트를 깔거나 분량 별로 배분하는 등의 작업은 굉장히 어렵다. 비용도 고려하면 10년은 걸릴 것 같다”라며 사회에 도움이 되기 위해서는 시간이 걸린다고 말한다. 그러나 로봇의 활약의 장을 넓히기 위해 Manipulation 연구를 착실하게 진행해 나간다.

미래에는 연구실에 축적된 지식을 활용하여 시트 상태의 대상물을 접는다거나, 케이블을 구멍에 꽂는 등의 “유연한 대상물을 로봇이 능숙하게 조작할 수 있도록 만들고 싶다”라고 아이야마 교수는 말한다.

  -- 끝 --