일본산업뉴스요약

기술로 미래를 개척한다~산종연의 도전~(72)
강인한 신체와 고도의 지능
인간형 로봇이 중노동 대체

-- 일본의 인구감소 --
일본은 인구감소 사회에 돌입해 노동력 인구의 대폭 감소가 전망되고 있다. 또한 건축현장 및 항공기∙선박 등의 대형 구조물의 조립 현장에서는 작업자가 신체에 부담되는 자세의 작업 및 중부하 작업 등의 중노동 작업을 실시하고 있어 작업자 부족이 심각해지고 있다.

이러한 대형 구조물의 조립 현장은 건조 후에 사람의 활동공간이 되는 경우도 있어 작업 환경을 로봇에 맞추기 어려워 작업용 로봇의 도입이 늦어지고 있다. 하지만 사람과 닮은 신체구조의 인간형 로봇은 사람의 활동공간에서 작업환경을 바꾸지 않고 중노동 작업을 대체할 수 있을 가능성을 가지고 있다.

-- 인간형 로봇 --
산업기술종합연구소(산종연)에서는 1998년부터 5년 동안 실시된 경제산업성과 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO)의 ‘인간 협조∙공존형 로봇 시스템의 연구개발’의 프로젝트 이래로 본격적으로 일하는 인간형 로봇의 연구개발을 추진하고 있다. 지금까지 민간기업과 협력해 인간형 로봇 HRP시리즈를 개발해왔다.

2002년에는 HRP-2를 통해 일하는 인간형 로봇의 실현성을 보여주고 2007년의 HRP-3으로 3D 작업에 응용의 가능성을 보여주었으며 2009년에는 HRP-4C로 엔터테인먼트 분야로의 응용을 보여주어왔다. 하지만 석고보드 시공과 같은 중노동 작업에는 신체능력이 부족하고 한 기로 작업하기에는 환경계측 및 물체인식 등의 지능도 부족했다.

-- HRP-5P --
중노동 작업의 대체를 목표로 강인한 신체와 고도의 지능을 겸비하며 한 기로 자율적인 작업이 가능한 인간형 로봇의 연구개발용 플랫폼 시제품으로 HRP-5P를 개발했다. 고출력 모터의 채용, 구동기구에 냉각기구 도입, 일부 관절에서는 여러 개의 모터를 이용한 관절구동방식의 채용으로 관절을 고출력화하고 있다.

또한 허리에 3 자유도, 발의 이음새에 1 자유도 등 전신에 37 자유도를 마련해 각 관절의 가동범위를 넓게 하고 더욱 사람에 가까운 동작을 가능하게 만들었다. 이에 더해 스테레오 카메라 및 레이저로 환경 및 대상물까지의 거리를 3D 계측하는 3D라이더를 머리 부분에 도입해 계측 결과의 축적 및 기억의 갱신으로 작업 대상물로 시야가 제한되더라도 운송의 보행계획 및 다리 부분의 미끄러움 등에 대한 보행 보정을 가능하게 하는 지능을 향상시켰다. 이로 인해 로봇 1 기만으로 자율적인 중노동 작업의 실현성을 보여주었다. 향후 대형 구조물 조립 현장에서의 다양한 중노동 작업의 대체가 기대된다.

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