▲ 독일 호헨하임대(University of Hohenheim) 연구팀이 개발한 가지치기 로봇 ‘피닉스(Phoenix)’(사진=호헨하임대)

독일 슈투트가르트에 있는 호헨하임대(University of Hohenheim) 연구팀이 사람을 대신해 나무의 가지치기 작업을 수행하는 로봇을 개발했다고 ‘인셉티브 마인드’ 등 매체들이 보도했다.

연구팀에 따르면 나무가 건강하게 오랫동안 살아있기 위해선 정기적으로 가지치기 작업을 해줘야 한다. 예를 들어 독일 과일 나무의 80% 정도가 정기적으로 가지치기를 받지 않고 있으며, 그 결과 많은 나무들이 아프거나 죽는 경우가 발생하고 있다.

이에 호헨하임대 농업 기술자인 ‘라이저(Reiser)’ 박사와 박사과정 ‘요나스 스트라우브(Jonas Straub)’, 플랜트 생산 엔지니어링 분야 연구 조수인 ‘요나스 보이센(Jonas Boysen)’이 팀을 이루어 ‘피닉스(Phoenix)’라는 이름의 가지치기 로봇을 개발했다.

피닉스는 기존 모바일 로봇에 관절식 로봇 팔을 장착한 형태로 제작됐다. 이 로봇 팔은 전 방향을 자유자재로 움직일 수 있어 범위 내에 있는 사물을 쉽게 제어하고, 나무를 찾아내 그 구조를 인식하는 데 활용되는 특수 카메라를 장착했다.

이 가지치기 로봇은 나무 주위를 돌아다니면서 라이다(LiDAR)와 광학 카메라를 활용, 3D 스캔 작업을 수행한다. 이어 스캔한 데이터를 바탕으로 나무의 포인트 클라우드 모델을 형성한 뒤 수관(樹冠, 나무의 가지와 잎이 달려 있는 부분)의 3차원 구조를 만들어낸다. 인공지능 기반 소프트웨어를 사용해 최적의 수관 모양을 유지하기 위해 필요한 가지를 선정한 뒤, 로봇 팔 끝에 달린 작은 톱으로 해당 가지를 잘라낸다.

이 로봇은 현재 개발 중인 시제품으로 수동으로 조작한다. 연구팀은 앞으로 온보드 센서와 내비게이션 시스템을 조합해 과수원을 자율적으로 돌아다닐 수 있도록 이 로봇을 설계할 예정이다. 여기에 최대 7m 높이의 가지도 자를 수 있도록 기능을 개선할 방침이다.