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로봇, 더욱 인간을 닮아가다
 
쿠카 로보틱스 코리아 LBR iiwa 출시 세미나
 
박진아기자 | 2015.08.03 | 2015년 8월호
 
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유리컵에 있는 물을 다른 컵에 옮기고, USB를 단자에서 뽑고, 공정의 최종 부품을 정교한 솜씨로 마무리한다. 사람의 손이라면 크게 어렵지도 않은 일이다. 하지만 만약 이 작업을 로봇이 모두 해낼 수 있다면 어떨까? 쿠카 로보터의 한국 법인 쿠카 로보틱스 코리아가 어깨부터 손목까지 인간의 팔 형상을 그대로 본떠 만든 경량형 산업용 로봇 LBR iiwa를 공개했다. 에디터·사진|박진아
지능형 산업용 로봇, LBR iiwa
지난달 22일 경기도 안산의 경기테크노 파크에서 쿠카 로보틱스 코리아의 신제품 LBR iiwa(LBR 이바) 출시 세미나가 열렸다.
  쿠카 로보틱스 관계자는 이 로봇을 두고 “세계 최초의 인간 협업 로봇이며 지능을 가지고 복잡하고 섬세한 자동화 작업을 수행할수 있다”고 설명했다. LBR iiwa의 어떤 특징으로 인해 이것들이 가능한 것일까?
  LBR iiwa. 먼저 이름이 특이하다. LBR은 가벼운 로봇이라는 의미의 독일어로 ‘LeichtBauRoter’에서 따온 용어다. Iiwa는 ‘intelligent industrial work assistant’라는 말로 지능형 산업용 보조자라는 뜻이다.
  LBR iiwa는 사실 개발된 지 15년도 더 된 제품이지만 그동안 R&D, 교육용으로 사용되다 2014년에야 공식적으로 산업용 로봇으로 서비스되기 시작했다.
인간의 팔을 구현해낸 듯 섬세한 작업
은색 LBR iiwa의 피규어 모델을 살펴보자. 총 세 가지 주황색 커버가 씌워진 곳이 있다. 아래쪽에서부터 순서대로 인간의 어깨, 팔꿈치, 손목 부분의 관절을 형상화했다.
LBR iiwa는 인간의 팔 구조를 그대로 구현해 만들어낸 로봇이다. 인간의 팔 마디와 같이 관절이 나뉘면서 툴 센터 포인트(Tool Center Point)가 가능해진다. 일정 부분을 고정한 상태에서 나머지 부분을 자유자재로 움직일 수 있는 것이다. 이로 인해 제한된 공간에서도 장애물을 피할 수 있고, 작업 영역 또한 최소화된다. 이는 접근이 어렵거나 좁은 공간에서도 작업이 가능하다는 것을 의미한다. 자동차 차체에 플러그를 삽입 하는 것 같이 기존에 작업자가 불편한 위치에서 수행해야 했던 어려운 작업들이 한결 수월해질 것으로 보인다.
 또 LBR iiwa는 ‘경량 로봇’이라는 이름의 뜻에 걸맞게 본체에 알루미늄 소재를 적용해 기반하중이 약 7kg에 불과하다. 가벼워진 만큼 더 섬세하고 정교한 어셈블리 프로세스 작업이 가능해졌다. 기존에는 부가적으로 더욱 고정밀도를 요구하는 작업에서 비전 센서나 토크 센서와 같은 추가적인 시스 템이 요구되었지만, LBR iiwa는 각 축 모터에 통합된 토크 센서로 인해 부가 시스템을 간소화할 수 있다. LBR iiwa는 총 7개의 축마다 2개씩 토크 센서가 내장돼있다. 본래 제품군은 14kg와 7kg 두 가지 기종이 있으나 현재 국내에 도입된 7kg 모델 기준 최대 작업반경은 800m, 14kg까지 핸들링이 가능하다.
손으로 잡아 끄는 대로 지정되는 패스
1LBR iiwa가 오렌지 주스를 다른 유리컵으로 옮기고 있다. 이 외에 USB를 꽂거나 빼내는 등 대상의 무게와 토크를 자동으로 감지해 자유롭게 이동이 가능 하다.2사람의 손으로 직접 LBR iiwa를 잡고 이동하며 패스(path)를 그리는 티칭이 가능하다.3쿠카 로보틱스 코리아의 세미나장에서 LBR iiwa 데모 시연을 보기 위해 수많은 인파가 몰렸다.
LBR iiwa는 작업자가 직접 손으로 잡아 이끌면서 패스(path)를 작성한다. 패스는 2D 부터 3D까지 거의 모든 방법으로 프로그램이 가능하다. 이 같은 특징은 실제로 제품 자체의 크기나 모양이 매우 다양한 전자 산업에서 효과적으로 쓰일 수 있다. 제품의 패스가 변경될 때마다 작업자가 직접 손으로 티칭(Teaching)하며 손쉽게 패스를 변경할수 있기 때문이다. 로봇은 작업자가 정의한 패스의 위치를 그대로 좇아가며 작업을 반복하게 된다.
안전성, 생산성 갖추며 인간과 협업
이전에는 로봇의 정밀도가 1~3mm만을 충족시켰다면 LBR iiwa의 반복 정밀도는 0혹은 ±1을 충족한다. 이에 대해 LBR iiwa의 제품 매니저는 “정밀도 자체를 무색하게 만드는 제품”이라고 표현했다. 하지만 인간 과의 협업을 위해서는 정교함보다 더 필요한 것이 바로 ‘안전성’이다.
  LBR iiwa는 특유의 정교함을 기술 영역뿐 아니라 안전 영역에도 적용하며 인간과의 협업 가능성을 높였다. 이를테면 쿠카 모바일 플랫폼(Kuka Mobile Platform, KMP)이라 불리는 LBR iiwa의 아랫단 박스는 자동 내비게이션 시스템이 탑재돼 스스로 이동이 가능하다. 이 모바일 플랫폼에 안전성을 적용해 작업자가 근처에 1m만 접근해도 속도를 줄이거나 모바일 솔루션을 아예 멈출수 있다. 또 공장의 셀 별로 조금이라도 사람과의 접촉이 가능한 부분과 그렇지 않은 부분을 지정해 별도로 안전성을 확보할 수도 있다. LBR iiwa는 유럽 안전 사양을 충족해 만들어졌다.
 
  LBR iiwa의 더 많은 정보를 보고 싶다면
 www.kuka-lbr-iiwa.com

 
TAG :  경량로봇  산업용로봇  쿠카  쿠카로보틱스  iiwa  kuka
 
 
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