제조업의 경쟁력 향상을 위해 디지털 전환된 스마트제조에서 로봇과 머신비전은 상당히 중요한 역할을 담당하게 됐다. 최근 더욱 효율적인 생산을 위해 로봇과 비전이 융합되는 사례가 증가하고 있다. 지비드코리아의 최병호 지사장이 ‘2022 스마트제조 대전망 온라인 컨퍼런스’에서 로봇비전의 사용 방법과 동향에 대해 소개했다.

기존 고정마운트 방식의 빈피킹의 한계

하나의 완성차를 제작하기 위해서는 대략 3만개 이상의 부품이 소요된다. 자동차의 부품은 반사가 심한 재질, 색상이 어두운 재질 등 다양한 형태의 부품들로 구성되어 있다. 2D만으로 충분한 애플리케이션도 있고, 3D센서가 필요한 애플리케이션들도 존재한다.

3D 관련 애플리케이션 중 Washer(나사받침)를 예로 들어 보겠다. 기존에 많이 사용되는 카메라 고정마운트 방식의 빈피킹은 가장 단순하고 일반적인 방법이다. 하지만 카메라 각도에 따라 어느 부분은 반사가 심하거나, 어둡게 나타날 수 있다. 또한, 코너 쪽에 있는 washer는 집기 매우 어렵다는 한계점이 존재한다.

이런 문제점들에 다양한 원인이 존재하는데, 대부분 광학적 특성 때문이다. 주변광의 영향이라든가 빈벽에서 반사되는 노이즈 영향으로 코너에 있는 washer를 집을 수 없게 된다. 이런 문제를 해결하려면 사람의 관여가 필요한데, 인력이 투입되면 자동화라는 의미가 퇴색하게 된다.

구석에 있는 washer까지 집을 수 있는 방법으로 가장 단순한 방법은, 다른 각도에 카메라를 추가 설치하는 것이다. 하지만 여러 대의 카메라가 필요하기 때문에 비용적인 문제가 발생한다는 문제가 있다.

해결 방법은 On ARM 3D 비전 솔루션

추가적인 카메라 설치는 비용적인 문제가 존재한다. 그렇다면 다른 해결 방법은 없을까? 지비드는 비전 센서를 로봇팔에 장착하는 On ARM 솔루션을 제시한다.

일반적으로 사람이 잘 안 보이는 사물을 보기 위해 취하는 행동은, 머리를 사물 쪽으로 움직여서 보는 것이다. 즉, 시야의 자유도를 높이는 것이다. 로봇에 같은 방식을 대입해 로봇 팔에 카메라를 장착해 로봇의 시야를 유연하게 사용할 수 있게 만드는 것이다. 로봇 팔에 비전 센서를 장착하게 되면, 기존의 고정 장착보다 다양한 각도에서 이미지를 촬영할 수 있으며, 광학적 특성으로 인한 이슈를 줄일 수 있게 된다.

On ARM 비전을 사용하게 되면 어둡거나 반사가 심해 볼 수 없었던 광학적 특이점으로 인한 불이익을 피할 수 있게 된다. 또한, 카메라 최적의 거리에서 사물을 촬영할 수 있어 좋은 해상도와 적은 노이즈를 통해 정확도가 높은 이미지를 얻을 수 있게 된다. 카메라의 자유로운 이동성으로 주위 환경에 영향을 덜 받으면서 최적의 각도에서 촬영이 가능하다. 이런 장점은 비전 소프트웨어 개발자에게 개발 복잡도를 낮춰준다.

오토메이션월드 함수미 기자 |