초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
제조환경에서 인간 작업모습 관찰을 통해 작업을 이해하고 스스로 작업을 계획하고 수행할 수 있는 로봇판단지능기술을 다음과 같은 정량적 목표를 설정하여 개발
· 제조환경 작업 데이터베이스 10종 이상
· 인간 작업이해 정확도 95% 이상
· 로봇 작업계획 정확도 100%
· 실제 제조환경 작업성공률 90% 이상

□ 개발내용 및 결과
○ 인간작업 이해
· RGD-D센서를 활용하여 인간동작 인식 개발
* 손가락인식(관절수/인식률) 16개/91.87

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
제조환경에서 인간 작업모습 관찰을 통해 작업을 이해하고 스스로 작업을 계획하고 수행할 수 있는 로봇판단지능기술을 다음과 같은 정량적 목표를 설정하여 개발
· 제조환경 작업 데이터베이스 10종 이상
· 인간 작업이해 정확도 95% 이상
· 로봇 작업계획 정확도 100%
· 실제 제조환경 작업성공률 90% 이상

□ 개발내용 및 결과
○ 인간작업 이해
· RGD-D센서를 활용하여 인간동작 인식 개발
* 손가락인식(관절수/인식률) 16개/91.87%, 물체 파지방법 인식(방법수/인식률) 10개/ 98.76%
· 심층신경망을 통한 인간행동 및 인간작업 이해 기술 개발
* 단위행동인식(행동수/인식률) 10개/99.97%, 단위작업인식(작업수/인식률) 10개/99.7%
· 고해상도 광학센서를 활용한 작업환경-사물 인식 기술 개발
* 환경인식(물체수/인식률) 25개/100%, 물체 자세추정 오차(위치/각도) 1mm/0.05도
○로봇작업 계획
· 인간작업-로봇작업 리타게팅 기술 개발
· 학습기반로봇작업계획 및 적응기술 개발
* 작업계획 성공률 100%, 조작계획(성공률/시간) 100% / 540ms, 단위작업수행 (단위작업수/성공률) 20개/97.5%, 작업수행(작업수/성공률) 5종/92%
○ 로봇작업 실행
· CAD 정보를 활용한 고정밀 작업 실행 기술 개발
· 성공된 작업인식-실행사례응용기술 개발
* 5종 시나리오 적용(비정렬 부품픽업 및 상판/하판 조립, 조립상태 검사, 이종 커넥터 연결, 전선정리 및 체결, 이형부품 납땜 조립)
· 판단지능기술의 양팔작업 플랫폼 및 손목 비전 카메라 개발

□ 기술개발 배경
○ 제조 경쟁력 강화의 필요
· 현장인력부족, 생산성하락 등에 따른 국내제조업 경쟁력 약화
· 제조공정 자동화의 기술적 한계로 통상적인 자동화 설비비용보다 산업용 로봇을 활용한 자동화 구축 투자비용이 3배 이상 소요되며, 준비 시간에 제품 사이클 대비 막대한 시간 소요
○ 제조업 패러다임의 진화
· 선진국들은 제조현장의 지능화를 통한 생산기술의 혁신 (‘제4의 산업혁명’)을 추구하고 있음
· 미국, 독일, 일본은 제조부문의 기술혁신을 촉진하기 위한 신규 정책비전과 실행계획을 추진되고 있으며, 중심에는 “스스로 알아서 하는 지능수준을 갖춘 로봇”이 있음

□ 핵심개발 기술의 의의
○ 제조분야의 세계 최고 수준의 로봇작업 자동프로그래밍 기술 및 환경변화에 적응하는 로봇 운용 기술 개발
· 온톨로지 기반 작업시퀀스 탐색이 아닌 작업자 몸/손 동작, 도구, 물체 및 선행 작업 조건 등의 사람작업자들의 작업요령을 로봇이 기계학습 방법을 이용하여 스스로 이해하게 하는 방식의 로봇작업 자동프로그래밍 기술을 개발
· 세계 최고 수준의 제조환경 작업 데이터 확보 (비교, 동경대/뉴욕대/코넬대 데이터). 특히 작업자 몸/손 동작, 도구와 물체를 함께 구축한 경우는 유일
· 작업자와 팔 구조가 다른 로봇에 이해한 인간 작업 요령을 전이하는 행동 리타게팅 기술을 개발
· 선진 연구기관들에서도 로봇작업의 자동프로그래밍 기술은 관련해서 작업 시퀀스를 이해 수준임. 본 과제는 작업 시퀀스와 함께 손 끝 작업 요령(스킬)도 함께 이해가 가능함

□ 적용 분야
○ 기술개발결과는 (전자제품, 자동차부품 등) 제조산업 분야와 가사보조 분야의 응용서비스 사업화에 활용될 것임
· 작업자 지원용 조작-이동 로봇 (Mobile Manipulator)의 임무 계획/실행과 가사지원/노약자 돌봄 서비스 로봇에 활용될 수 있을 것으로 예상됨

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 최종보고서 초록 ... 4
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 9
• 목차 ... 21
• 제 1 장 서 론 ... 22
• 제 1 절 과제의 개요 ... 22
• 1. 제조업 관련 분야 현황 ... 22
• 2. 로봇판단지능과제의 개요 ... 25
• 제 2 장 과제 수행의 내용(기술개발 내용 및 방법) ... 27
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 27
• 1. 최종 목표 ... 27
• 2. 정량적 목표 및 평가 방법 ... 28
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 34
• 1. 개발 내용 요약 ... 34
• 2. 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 36
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 104
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 105
• 제 3 장 과제 수행의 결과 ... 107
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 107
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 107
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 117
• 3. 유형 및 무형의 연구 성과 ... 119
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 127
• 1. 주관/참여기관별 역할 ... 127
• 2. 기술개발 추진 내역 ... 129
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 136
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 137
• 제 4 장 사업화 계획 ... 138
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 138
• 제 2 절 사업화 계획 ... 139
• 1. 생산 계획 ... 139
• 2. 투자 계획 ... 141
• 3. 사업화 전략 ... 142
• 4. 최종 제품 ... 144
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 147
• 끝페이지 ... 149