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빠르게 비행하면서 로봇으로부터 상품 건네받는 드론도쿄대 '이시카와그룹연구실',로봇과 고속 비전 제어 기술 활용
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승인 2020.05.22  15:08:39
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드론을 활용한 상품 배송이 아직은 대중적인 보급 단계는 아니다. 일부 상용화 사례는 있지만 실증 실험의 수준을 크게 벗어나지 않고 있다. 드론 상품 배송시 시간과 에너지가 가장 많이 소비되는 부분은 상품을 드론에 싣거나, 고객에게 인도하는 단계라고 한다. 상품을 싣고, 건네는 순간 드론이 비행 속도를 줄이면서 호버링(제자리 비행)으로 전환해야 하는데 고속으로 움직이는 것보다 더 많은 에너지가 필요하다. 개발자들은 비행 속도를 줄이지 않기 위해 공중에서 낙하산에 실어 상품을 떨어뜨리는 경우도 있다.

▲ 드론이 비행하면서 로봇으로부터 상품을 건네받는 모습(사진=도쿄대 이시카와그룹연구실)

‘IEEE 스펙트럼’에 따르면 일본 도쿄대 ‘이시카와(石川)그룹연구실(이전 명칭,이시카와 와다나베연구실)’은 비행중인 드론이 빠른 속도로 이동하면서 로봇이 건네주는 상품을 넘겨받을 수 있는 기술을 개발했다. 이시카와그룹연구실은 도쿄대 마사토시 이시카와 교수팀이 주도하는 로봇 연구소로, 그동안 로봇과 고속 비전시스템 기술을 결합해 다양한 로봇 동작을 구현했다. 100%의 승률을 자랑하는 ‘가위 바위 보’ 로봇, 고속으로 농구공을 드리블하는 로봇 등 연구 성과를 축적해왔다. 이들 기술은 초고속 카메라 제어 기술을 로봇에 접목, 물체의 움직임을 빠르게 포착해 처리하는 것을 목표로 하고 있다.

이시카와그룹연구실에 이번에 도전한 기술은 바로 고속으로 비행하는 드론이 속도를 늦추지 않고 로봇으로부터 물건을 건네받는 것이다.

연구진은 이 기술 개발을 위해 2축 로봇과 고속 비전제어 시스템을 활용했다. 드론에는 상품을 잡을수 있는 고리(hook)를 달았다. 고속 비전시스템은 드론의 이동 상황을 추적하며, 로봇은 관련 정보를 받아 적절한 위치로 로봇 팔을 이동해 드론에게 상품을 넘겨준다. 연구팀은 향후 6축 로봇을 활용해 드론이 상품을 피킹하는 기술을 연구할 계획이다.

▲ 도쿄대 연구진은 드론이 6축 로봇으로 부터 상품을 건네받는 기술을 연구하고 있다.

실험실 환경에서 드론의 이동속도는 초당 1m이며, 물건을 건네는데 걸린 시간은 0.3초에 불과했다. 연구진이 드론의 비행 거리에 따른 효율성을 시뮬레이션해본 결과 거리가 멀수록 제품 피킹이 전체 효율성에 기여하는 정도가 낮은 것으로 나타났다. 1km의 거리에서 드론이 비행한다면 매일 효율이 최대 65%까지 개선됐지만 4km 이상 떨어지면 효율이 18%까지 개선된 것으로 나타났다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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