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Nikkei X-TECH_2020.8.27

정지 정밀도 ±5mm 이내의 무인 견인차
ZMP, 지도와 자기(磁氣) 활용

“공장이나 창고 사이를 무인 견인차로 연결해 물류 효율을 비약적으로 향상시킨다”. 로봇개발 스타트업 ZMP(도쿄)의 다니구치(谷口) 사장은 의욕적이다. ZMP는 20년 12월, 가반 질량 2.5톤의 전동 무인 견인차를 시장에 투입한다. 이미 판매 중인 AGV(무인 운반차)나 무인 지게차와의 연계를 상정. 물류 현장의 노동력 부족 및 코로나19 감염 확대로 인한 노동 절약 수요를 확보한다.

2001년에 로봇 개발업체로서 창업한 ZMP는 08년에 자율주행 분야에 참여, 그 기술을 전용해 물류분야의 사업 강화를 추진하고 있다. AGV ‘CarriRo’를 시작으로 무인 지게차 ‘CarriRo Fork’를 잇달아 시장에 투입. 이들 무인 차량을 클라우드 상에서 연계해 현장의 부하를 경감하는 시스템을 제공한다.

그러나 물류분야 관련 제품들은 주로 공장이나 창고와 같은 건물 내에서의 활용을 상정한 것이다. 이번에 옥외에서 사용할 수 있는 무인 견인차를 추가함으로써 동일 부지 내에 복수의 건물을 보유한 사업자의 물류 효율 향상을 가능하게 한다. 예를 들면, 유인 지게차를 사용해 4회 왕복해 운반했던 팰릿은 무인 견인차와 연결하면 한 번에 운반할 수 있다. “무인 견인차의 투입으로 서비스를 보다 광역화해, 고객의 운용 비용 삭감에 크게 공헌하고 싶다”(다니구치 사장).

해외 업체의 전동 견인차에 ZMP의 자율주행 기술을 탑재해 무인 견인차를 개발했다. 이 차량의 크기는 길이1,800ⅹ폭1,080ⅹ높이1,480mm, 질량은 700kg이다. 무인주행과 유인주행을 바꿀 수 있으며, 무인주행 중에는 0.6~2.5km/h, 유인주행 중에는 0.6~3.2km/h의 속도를 낼 수 있다. 가격은 5년 리스 계약에 월 15.2만 엔(세금 별도)이다.

-- 자기(磁氣)로 주행 경로를 보정 --
이번 무인 견인차의 특징은 오차 ±5mm 이내의 높은 정밀도로 목표 지점에 정지할 수 있다는 점이다. AGV에서 일반적인 방식은 부설한 자기 라인을 인식하면서 주행하는 것이다. 그러나 ZMP의 무인 견인차는 관성 유도라는 방식을 채용하고 있다.

출발 지점에서의 이동거리를 계산, 등록한 지도와 경로 정보와 대조하며 설정한 길을 주행한다. 차량의 내부에 자이로 센서와 가속도 센서, 모터의 회전 속도 등을 검출하기 위한 인코더를 탑재한다. 각 장치를 통해 얻은 정보를 조합하며 자율주행한다.

이동경로의 오차는 반경 5mm 정도의 ‘자기 네일’이라는 부품으로 보정한다. 경로의 6~7m 간격으로 노면에 장착하거나 매장함으로써 자기 네일에서 발생하는 자기장을 차량이 자기-전기 변환 소자로 검출. 고정밀 자율주행을 가능하게 한다.

자기 라인을 모든 경로에 부설하는 일반적인 방식에서는 주행 거리가 길어질수록 부설 비용이 커진다. 또한 자기 라인은 한번 부설하면 경로를 변경하는 데 많은 노동력이 필요하기 때문에 유연하게는 바꾸기 어렵다. ZMP가 채용하는 지도나 경로 정보를 축으로 자기 네일로 보정하는 방식은 도입 시의 설정 비용을 수 분의 1까지 삭감할 수 있고, 도입 후의 경로 변경도 용이하다.

무인 견인차는 행동 범위에 있는 다른 작업자와의 협업도 상정하고 있기 때문에 안전 장치를 복수 탑재한다. 수동에 의한 긴급 정지 버튼이 그것이다. 유인주행 시의 조작 패널 좌우에 각각 1개, 차량 앞부분 1개, 총 3개를 장착한다.

장해물 감지용 LiDAR는 차량 앞쪽 바닥 부분에 탑재. 주위 270도를 감지 범위로 한다. 만일 작업자나 장해물이 차량에 닿았을 때는 앞부분 및 측면 부분에 탑재한 범퍼 센서가 반응해 정지한다. 주행 중에는 방향 지시기를 발광시켜 주변에 주의를 환기시킨다. 필요에 따라서 경고등이나 경고음 발신 기능을 추가할 수 있다.

-- 비용 경쟁력을 무기로 추격 --
물류분야에서 ZMP는 후발 주자다. 대기업에서 스타트업 기업까지 경쟁 업체가 북적대는 물류분야. 그러나 ZMP는 높은 비용 경쟁력을 무기로 선두주자와의 차이를 좁히고 있다. 기술의 대부분은 자율주행 분야에서 유용하고 있으며, 이미 몇 개의 기술은 개발비를 회수했다. 제품 가격 상승을 최소한으로 억제하면서 AGV나 무인 지게차, 그리고 무인 견인차를 실현했다.

새롭게 시설을 자동화하려는 신규 고객뿐 아니라 이미 타사의 무인 견인차를 도입한 고객에게도 비용 경쟁력을 무기로 제품 교체를 촉구한다. 인지∙판단∙제어라는 자율주행 기술의 개발 축은 바꾸지 않고, 각종 기술의 조합으로 고객이 안고 있는 과제를 해결하는 것을 목표한다.

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