협동 로봇에 사람·로봇 충돌 위험 실시간 감지 및 예방 기술 적용해
실시간 충돌 위험 지수 측정, 자동 안전모드 전환(PFL), 실시간 사용자 화면(UI) 피드백 등 기능 탑재
뉴로메카와 세이프틱스가 작업자와 로봇의 충돌 위험을 실시간으로 감지·예방하는 기술을 협동 로봇에 탑재했다.
양사는 작업자와 로봇이 공존하는 작업 환경에서 발생 가능한 안전사고를 방지하기 위해 이번 솔루션을 공동 개발했다. 이번 ‘실시간 충돌 위험 분석 기술’은 작업 현장의 안전성을 보장하고, 작업자·로봇의 협업 효율성을 증대시키는 역할을 할 것으로 보인다.
이 기술은 작업자와 로봇 간 충돌 위험성을 수치화해 ‘충돌위험지수(Collision Risk Index 이하 CRI)’를 분석하고, 로봇의 동작을 자동 조정해 사고를 미연에 방지한다. 여기에는 실시간 CRI 측정, 자동 안전모드 전환(Power and Force Limiting 이하 PFL), 실시간 사용자 화면(UI) 피드백 등 기능을 내재화했다.
여기서 CRI는 협동 로봇의 안전을 위한 핵심 지표다. 이는 국제표준화기구(ISO)에서 발행한 산업용·협동 로봇 기술 사양 국제 표준인 ISO/TS 15066과 국내 표준인 KOROS 1162-1에 정의된 충돌 시 허용되는 최대 힘·압력 값을 기준으로 한다. CRI는 로봇의 모션·동역학 정보를 기반으로 추정한 실제 충돌력을 이 허용치와 비교해 로봇의 위험성을 수치로 나타낸다.
이번 ‘실시간 충돌 위험 분석 기술’은 세이프틱스 안전 설계·분석 플랫폼 ‘세이프티디자이너(SafetyDesigner)’를 통해 구현된다. 로봇과 협동 작업 영역을 구성하고, 로봇과 작업자 간의 충돌 위험 지수를 실시간으로 모니터링한다.
기존 세이프티디자이너는 가상 환경에서 작업 공간을 구성하고, 로봇 동작을 입력하는 방식으로 안전성 분석이 가능했다. 이번 뉴로메카와의 협업을 통해 작업 공간 구성만으로도 로봇 UI에서 실시간으로 안전성을 진단하고 로봇을 제어할 수 있게 됐다.
구체적으로, CRI가 높아질 경우, 로봇은 자동으로 PFL 모드로 전환해 충돌 시 발생할 수 있는 힘을 제한한다. 이후 작업자에게 위협이 되지 않는 동작으로 스스로 전환한다. 이때 PFL 모드는 안전 기준을 만족시키기 위해, 충돌 위험 지수가 증가할 경우 위험 수준의 충돌력이 발생하지 않도록 로봇의 동력과 힘을 제한하는 작업 모드다. 여기에 요구되는 안전 기준은 ‘동력·힘 제한’이라는 ISO/TS 15066 표준을 기반으로 한다.
뉴로메카 관계자는 “이번 협업은 사람과 협동 로봇이 더욱 안전하고 신뢰할 수 있는 작업 환경을 구축하는 중요한 계기가 될 것”이라며 “앞으로도 안전성·효율성을 갖춘 로봇 기술을 지속 선보일 것”이라고 말했다.
이어 세이프틱스 측은 “세이프티디자이너가 뉴로메카 협동 로봇에 적용됨으로써 작업 현장의 안전 수준이 대폭 향상될 것으로 기대한다”며 “앞으로도 산업 현장의 안전사고를 줄이기 위한 혁신 기술을 개발·고도화할 계획”이라고 밝혔다.
헬로티 최재규 기자 |
