미국 워싱턴대학 연구진이 3D 프린팅이 가능한 수동(passive) 그리퍼를 설계하고, 최적의 픽킹(picking) 경로를 계산할 수 있는 도구를 개발했다고 지난 28일(현지 시각) 밝혔다.
연구팀에 따르면 로봇은 각각의 작업에 맞게 그리퍼를 교체하는 방식으로, 많은 물체들을 픽킹할수 있다. 하지만 수동 그리퍼는 대부분 비용을 낮추기 위해 그리퍼의 모양을 바꾸지 않고 특정 물체만을 잡을 수 있도록 설계돼 있다. 대표적으로 지게차의 물건을 들어올리는 부분은 특정한 물체만을 들을 수 있도록 설계되어 있다. 다양한 물체를 집는 게 힘들다.
아드리아나 슐츠 워싱턴대학 교수는 “우리는 대부분의 제품을 조립라인에서 생산하고 있는데, 이 조립라인은 정말 훌륭하지만 경직되어 있다. 코로나19 전염병은 우리가 이러한 조립라인을 쉽게 용도 변경할 수 있는 방법을 필요로 한다는 것을 보여주고 있다”고 말했다.
연구팀은 조립라인의 변경에 쉽게 대처할 수 있는 로봇 그리퍼의 필요성을 절감하고, 여러 물체를 픽킹할 수 있는 그리퍼 기술과 알고리즘을 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 “우리는 수동적 그리퍼의 기하학을 미리 정하기를 원하지 않았다. 대신 우리는 어떤 물체의 기하학을 바탕으로 그리퍼를 설계하기를 원했다”고 했다.
연구팀은 3D 프린팅을 통해 물체의 특성에 맞는 최적의 수동 그리퍼를 제작하고, 토끼 인형, 테니스 공, 전동 드릴, 쐐기 모양의 도어 스토퍼, 구멍이 뚫린 나무 토막 등 22개의 물체를 대상으로 테스트를 진행했다. 연구팀은 이번에 개발한 그리퍼 툴과 알고리즘을 오는 8월 8일부터 11일까지 캐나다 밴쿠버에서 개최되는 ‘시그래프 2022(SIGGRAPH)’에서 발표할 예정이다.
▲ 그리퍼가 상단에 구멍이 있는 물체를 픽킹하고 있다.
연구진이 개발한 그리퍼 설계 및 최적 경로 알고리즘은 사람의 개입 없이도 유사한 모양의 물체에 대해 동일한 그립 전략을 채택하도록 했다. 이같은 전략은 각각의 물체에 대해 특수한 그리퍼를 제작하는 대신 물체의 종류를 선택할 수 있도록 했다. 이 방법의 제한 사항은 수동 그리퍼가 모든 물체를 집어 들도록 설계될 수 없다는 것이다.
그럼에도 연구팀은 이번에 개발한 알고리즘 기반의 수동 그리퍼가 상단에 여러개의 구멍이 있는 나무토막 처럼 형태가 복잡한 물체도 잡을 수 있다는 점을 확인했다는 점에 고무됐다.
