로봇 스스로 환경 감지해 작업 수행 3차원 자세인식시스템 개발

로봇이 인간처럼 주위환경을 스스로 감지하고 판단해 주어진 작업을 자율적으로 수행할 수 있는 실시간 3차원 자세인식시스템이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 지능제어연구센터 유범재 박사팀은 19일 로봇이 스테레오 카메라시스템을 사용해 작업공간에 놓여진 물체의 위치와 회전각도를 추출해 스스로 작업할 수 있는 자세인식시스템을 개발, 현재 개발중인 네발 보행로봇인 휴먼로봇에 적용할 계획이라고 밝혔다.

유 박사팀이 개발한 자세제어시스템은 스테레오 카메라를 인간의 눈처럼 활용해 물체의 부분적인 정보만으로도 모델과 실제 영상 사이의 정합(matching)을 실현해 스테레오 카메라의 시각차이에 의해 발생하는 판단오류나 물체의 겹칩현상에 의한 판단오류 등 실제 작업환경에서 사용하기 어려운 단점을 해결했다.

또 3차원 모델을 평면으로 투영하는 새로운 기법을 개발, 정합을 위한 처리시간을 기존에 비해 10% 이상 단축하고 부분적인 정보만을 사용하면서도 신뢰성을 크게 높인 것이 특징이다.

특히 이번에 개발된 3차원 자세인식시스템은 휴먼로봇에는 물론 반도체 BGA(Ball Grid Array) 및 QFP(Quad Flat Package)의 3차원 검사시스템, 자동차 엔진조립시스템, 반도체 플립칩마운팅시스템, 산업용 로봇을 사용한 시각기반 자동조립시스템 등 검사 및 자동화장비에 적용할 수 있다. 또 우주선 유지보수용 로봇, 우주선 도킹제어시스템, 공장자동화시스템 등에도 적용 가능하다.

유 박사는 『반도체 패키지 검사장비의 경우 표면실장소자 도입이 확대되면서 집적소자위에서 영상을 획득해 다리 또는 볼의 위치, 휘어짐 및 간격 등만을 검사하던 2차원 검사수준에서 탈피해 3차원 자세정보를 통해 다리 또는 볼 사이의 높이차를 측정, 패키지의 평면특성 등을 검사함으로써 불량률을 크게 줄일 수 있을 것』이라고 말했다.

<정창훈 기자>