서북농림과기대학 개발...현장검증 단계 돌입
돌리고슬롯팔에 설치한 비전 시스템 통해 사과 선별
중국에서 사과를 수확하는 돌리고슬롯이 상용화를 앞두고 최종 테스트 단계에 있다.
24일 중국 관영 CCTV에 따르면 중국 서북농림과기(西北农林科技)대학이 사과 수확 돌리고슬롯을 개발해 시범 검증에 돌입했다.
이 사과 수확 돌리고슬롯은 크기가 1m가 넘는 대형 돌리고슬롯과 소형 돌리고슬롯으로 구성됐다. 반(半) 휴머노이드 돌리고슬롯이라고 소개된 이들 돌리고슬롯은 하나의 롤러형 받침대를 공유하며 작동한다.
두 돌리고슬롯의 역할은 '키'에 따라 다르다. '따와(大娃)'로 이름 지어진 대형 돌리고슬롯은 1.5m 이상 높이에서 사과를 따는 역할을 하고, '샤오와(小娃)'란 이름을 가진 소형 돌리고슬롯은 더 낮은 높이에서 사과를 따는 역할을 한다.
돌리고슬롯 기술의 핵심은 헤드 부위와 돌리고슬롯팔에 설치된 비전 시스템이다. 비전 시스템이 마치 눈 처럼 작용해 사과 나무의 형태, 사과의 색깔과 크기를 정확하게 스캔한다. 이 정보는 돌리고슬롯의 대뇌로 즉시 전송된다.
돌리고슬롯의 대뇌는 관련 알고리즘을 기반으로 식별과 분석을 수행한다.
사과나무 가지와 사과는 물론 병충해로 손상된 썩은 사과를 판별해내면서 최종적으로 품질이 더 좋은 사과를 선별해낸다. 이후 돌리고슬롯에게 명령을 내리고 돌리고슬롯이 돌리고슬롯팔을 이용해 사과를 따는 작업을 완료한다.
두 돌리고슬롯 모두 두 팔로 작동하지만, 샤오와의 돌리고슬롯팔은 직사각형 형태의 산업용 돌리고슬롯팔인 반면, 따와의 돌리고슬롯팔은 사람의 팔처럼 관절이 더 많고 유연하다.
따와가 사과를 딸 때 더 다양한 각도와 자세를 취할 수 있으며 장애물을 피하는 데도 더 능숙하다. 샤오와는 작업 범위가 더 넓고 속도가 빠르면서 효율성이 높다.
서북농림과기대학 연구진은 과수원 농부 등을 대상으로 현장에서 사과 수확을 하게 하고, 전문 모션 캡처 시스템을 통해 돌리고슬롯의 손동작, 힘, 이동 궤적 등 데이터를 수집했다. 이를 바탕으로 돌리고슬롯의 집게 움직임을 더욱 정밀하게 최적화했다.
이 돌리고슬롯은 사과 하나를 따는 데 평균 7.5초가 소요된다. 상용화 시 시간 당 800개의 사과를 수확할 수 있다.
유효정 기자 robot3@irobotnews.com