물품조립 AI - 조립설명서 기반 로봇의 작업계획 생성 시스템

Abstract

제품의 생산 및 수명 주기가 짧아짐에 따라 다양한 물품의 조립 과정에 있어서 유연하게 대처 가능한 지능형 로봇 시스템의 필요성이 커지고 있다. 하지만 기존의 로봇 기반 조립 시스템은 사람이 사전에 지정한 범주의 작업만을 정형화된 환경에서 반복 수행하는 데 그쳐 조립 대상 및 공정이 바뀌면 사람이 로봇의 작업계획을 재설계하거나 직접적으로 교시하여야 하는 어려움이 있다. 물품의 조립 방식이 기재된 조립설명서를 이해하고 조립 수행을 위한 작업계획을 생성하는 로봇 인공지능이 개발되면, 전문가가 개입하지 않더라도 다양한 공정 및 상황에 로봇이 능동적으로 대응이 가능하다. 또한, 기존에 사람을 위해 특정 작업 방식을 지시하는 작업 기술서를 이해하는 데 활용할 수 있어 지능형 로봇 시스템 구축의 원천 기술로 활용될 수 있다. 조립설명서는 이미지와 텍스트, 기호 등이 혼합된 비정형 데이터로서 이를 기반으로 로봇이 수행 가능한 작업계획을 생성하려면 문서 인식, 객체 검출, 2D-3D 매칭 가상조립 및 검증 등 다양한 기술들이 접목되어야 한다. 이에 본 고에서는 조립설명서 이해 및 로봇의 작업계획 생성 기술 동향과 한계점을 간단히 살펴보고, 과학기술정보통신부와 산업통상자원부가 공동으로 주최하는 “물품조립 AI-로봇 챌린지” 대회의 광주과학기술원 팀의 물품조립 AI의 시스템 구성 및 핵심 알고리즘을 소개한다.2. 관련 연구 동향