초록 ▼

3. 개발결과 요약
최종목표
- 조립 공정에 활용할 수 있는 부품 파지, 조작 및 조립을 위한 로봇 기술 개발을 위한 원천 핵심 기술 개발

개발내용 및 결과
- 로봇 핸드 개발을 위해 3 손가락을 가지는 underactuated 기구 구조 그리퍼와 각 관절에 모두 구동기를 가지는 4자유도 핸드를 개발 하였음. 각 로봇 핸드는 사용 용도가 다르며 로봇 핸드와 시각, 촉각 센서 정보를 융합한 파지 제어 알고리즘 테스트를 위해 활용할 수 있음
- 외부 압력에 대해 전도성이 변하는 어레이 구조로 소프트 촉

3. 개발결과 요약
최종목표
- 조립 공정에 활용할 수 있는 부품 파지, 조작 및 조립을 위한 로봇 기술 개발을 위한 원천 핵심 기술 개발

개발내용 및 결과
- 로봇 핸드 개발을 위해 3 손가락을 가지는 underactuated 기구 구조 그리퍼와 각 관절에 모두 구동기를 가지는 4자유도 핸드를 개발 하였음. 각 로봇 핸드는 사용 용도가 다르며 로봇 핸드와 시각, 촉각 센서 정보를 융합한 파지 제어 알고리즘 테스트를 위해 활용할 수 있음
- 외부 압력에 대해 전도성이 변하는 어레이 구조로 소프트 촉각 센서를 개발하였으며 기능 개선을 통해 장시간 운용이 가능한 수준으로 개발
- 일반적인 RGBD 카메라를 활용해서 물체의 파지점을 학습하고 학습 알고리즘을 통해 실제 로봇이 빠르게 인식하고 파지할 수 있는 알고리즘 개발 및 적용
- 로봇 조립작업을 위한 end-to-end 학습을 위해 제안된 알고리즘을 통해 실제 두 파트 조립을 위한 동작 학습 방법 검증

기술개발 배경
- 최근 인공지능 기술은 다양한 분야에 활용이 확산 중이며, 로봇기술과 결합되어 스마트 팩토리 등 제조환경 변화에서 부품파지 및 조립 핸들링을 위한 기술돌파(Breakthrough) 핵심기술로 필요함
- 파지를 위한 물체 인식, 거리정보 등을 위해 비전 센서를 중심으로 활용하여 부정확한 estimation 값을 기반으로 제어를 수행함
- 시각으로 모델링 될 수 없는 비선형적 특징 (접촉, 마찰) 과 불확실성 (state estimation 오차) 등으로 제어의 어려움이 있고 analytic solution은 일반적 물체에 쉽게 응용할 수 없는 단점이 있음
- 최근에는 로봇 핸드에도 접촉 센서를 부착해서 판매하고 있으며 보다 정교한 조작이 가능함. 하지만 대부분이 수직방향의 압축력을 측정할 수 있으며 미끄러짐 등을 감지할 수 있는 shear force에 대한 정보는 알 수 없음

핵심개발 기술의 의의
- 로봇 파지에 활용할 수 있는 촉각 센서를 신규로 개발하였으며 과제 기간동안 실험실 수준의 결과물을 로봇에 활용할 수 있는 제품화 전단계까지 개발함
- 학습, 인식 등의 로봇 제어 알고리즘은 본 과제를 통해 개발하였으며 국내외 기술을 리딩할 수준은 아니지만 최신결과물 수준까지 개발함
- 로봇 핸드 개발은 모터, 감속기 등 부품 요소는 해외 제품을 사용하였으나 제어기, 드라이버등은 국산화를 통해 안정화하였음
- 본 과제는 요소기술 획들을 위한 과제로 본 과제 결과물을 바탕으로 비전을 활용한 pickit 제품, robotiq 제품 등과 기능상 유사하거나 더 진보된 제품 개발이 가능할 것으로 판단됨

적용 분야
- 서비스로봇, 물류 로봇, 공장 자동화 등 사람 손 작업이 필요한 분야

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 8
• 목차 ... 14
• 제 1 장 서론 ... 15
• 제 1.1 절 과제의 개요 ... 15
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 20
• 제 2.1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 20
• 제 2.2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 25
• 제 2.3 절 수행 결과의 보안 등급 ... 95
• 제 2.4 절 유형적 발생품 (연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 96
• 제 3 장 결과 ... 97
• 제 3.1 절 연구개발 최종 결과 ... 97
• □ 연구개발 추진 일정 ... 97
• □ 연구개발 추진 실적 ... 102
• 제 3.2 절 연구개발 추진 체계 ... 106
• □ 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 106
• 제 3.3 절 고용 창출 효과 ... 106
• 제 3.4 절 자체보안 관리 진단표 ... 107
• 제 3.5 절 안전관리 이행 현황 ... 108
• 제 4 장 사업화 계획 ... 109
• 제 4.1 절 시장 현황 및 전망 ... 109
• 제 4.2 절 사업화 계획 ... 111
• 제 4.3 절 향후 기술 개발 계획 (개발기술 응용 등) ... 112
• 끝페이지 ... 114