일본산업뉴스요약

로봇에게 힘 조절 교육
사이타마대학, 2대로 데이터 수집/ 운반과 연마작업에 활용

사이타마대학의 사카이노(境野) 교수 연구팀은 로봇에게 힘 조절을 교육하는 방법을 개발하였다. 한쪽을 움직이면 다른 한쪽도 움직이는 2대의 로봇을 사용하여 힘 조절에 관여하는 데이터를 수집한다. 기존에는 지우개로 글자를 지우는 동작처럼 물건과 접촉하는 동작이 어려웠다. 그러나 이번 개발로 이러한 동작을 능숙하게 재현할 수 있다. 공장에서 물건을 운반하거나 제품의 연마작업 등에 도움이 된다. 2~3년을 목표로 협력 기업을 찾아 실용화를 추진한다.

로봇에게 동작을 가르칠 때는 일반적으로 대량의 학습데이터가 필요하다. 사람이 손으로 로봇을 실제로 움직이면서 동작의 궤도를 가르칠 때도 있다. 그러나 힘 조절까지 학습시키는 것은 어렵다. 환경이 조금만 바뀌어도 물체를 집는 간단한 동작도 실패하는 경우가 있다.

연구그룹은 연동하여 움직이는 2대의 로봇을 동작의 학습에 사용하였다. 한쪽의 로봇을 사람이 직접 만져서 움직이면 다른 한쪽도 똑같이 움직인다.

사람이 직접 움직이고 있는 로봇은 사람이 가하는 힘과 그 로봇이 지우는 작업의 힘이 상쇄되어 데이터를 추출할 수 없다. 그래서 연동하여 움직이는 다른 한쪽의 로봇에서 힘 조절 데이터를 수집하였다.
 

지우개로 글자를 지우는 동작을 학습시켰다. 책상 위에서 2cm, 5cm, 8cm의 높이에 둔 종이에 있는 선을 지우개로 문질러서 지우는 동작을 학습시켰다. 각각의 높이에서 5번씩 5초간 동작의 학습을 시켰다. 로봇은 1초간에 1,000번의 움직임과 힘 조절 데이터를 측정한다. 적은 시간에 충분한 데이터를 수집할 수 있다.

학습 결과, 로봇은 종이를 둔 높이에 관계없이 지우개를 사용할 수 있게 되었다. 학습시키지 않은 3.5cm나 6.5cm의 높이에서도 문제없이 움직였다. 그것은 로봇이 정확한 힘의 세기를 유지하도록 자동으로 동작을 조절할 수 있었기 때문이라고 한다.

연구그룹은 이미지인식기술과 조합하여 문자가 있는 장소만을 지우는 로봇도 개발 중이다. 화이트보드라면 90% 이상의 성공률로 목표한 곳을 지울 수 있다고 한다.

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