일본 도야마현립대학, 건축물 및 인프라 점검 로봇 개발 安全・低コスト 壁面状態をリアルタイム確認 富山県立大学ら/ MIT, 그립 위치 재조정 로봇 그리퍼 알고리즘 개발 Giving robots a faster ..

일본 도야마현립대학, 건축물 및 인프라 점검 로봇 개발

닛토건설ㆍ보다크 등과 공동 연구

    일본 도야마현립대학(富山県立大学)은 닛토건설(日東建設), 보다크(Boduk) 등과 공동으로 건축물 및 인프라 점검용 벽면 주행 로봇을 개발했다고 일본 건설통신신문이 보도했다. 로봇 몸체가 수직 벽면을 이동하면서 쇠구슬(steel ball)을 타격해 구조물의 안전성을 조사 및 진단한다. 사람이 진입하기 어려운 구조물의 표면을 활용하는 것으로, 안전하고 저비용의 검사 업무가 가능하다.

 

壁面を走行しながら鋼球を打撃し、浮きや剥離を検出する

【壁面走行ロボットでインフラ点検】安全・低コスト　壁面状態をリアルタイム確認　富山県立大学ら 　富山県立大学、日東建設、ボーダックはインフラ点検用の壁面走行ロボットを開発した。機体が垂直な壁面を走行しながら鋼球で打撃し、構造物の健全性を調査する。人が入りにくい構造物の表面を活用することで、安全かつコストを抑えた点検が可能となる。2020年度の発売を予定している。 　ロボットはプロペラ、走行用車輪、鋼球、加速度センサー、カメラなどで構成する。全長665mm、全幅520mm、全高487mmで、質量は5.6㎞と容易に持ち運びができる。 　ロボットは自重用プロペラで機体の重量を相殺し、吸着用プロペラで機体を壁面に押しつけて走行する。地上から送信機で遠隔操作する。 　走行しながら壁面に鋼球を打ち付け、発生した衝撃弾性波からコンクリート表層の浮きや剥離を検出する。カメラで撮影した動画はモニターでリアルタイムに閲覧可能で、走行中の壁面の状態を目視でも確認できる。 　ロボットのフレームは3Dプリンターで製作。カーボンを採用し、軽量で剛性が高い。バッテリー駆動だが、有線で給電しながらも使える。 　既に富山県内の橋脚や建築物の点検に導入し、有効性を確認している。 　今後は診断結果の解析にAI（人工知能）を活用し、わかりやすい調査結果の出力などに取り組む。 View full text https://www.kensetsunews.com/web-kan/376906

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연구팀은 2020년에 이 로봇을 상용화할 계획이다. 로봇은 프로펠러, 주행용 바퀴, 쇠구슬, 가속도 센서, 카메라 등으로 구성되어 있다. 로봇의 크기는 길이 665mm, 너비 520mm, 높이 487mm이며 무게는 5.6kg으로 휴대가 가능하다. 로봇은 흡착용 프로펠러 기체를 벽면에 부착해 주행한다. 지상에서 송신기로 로봇을 원격 조작할 수 있다.

이 로봇은 주행하면서 벽면에 쇠구슬을 부딪혀 발생하는 충격 탄성파에서 콘크리트 표층의 박리 또는 들뜬 부위를 검출한다. 카메라로 촬영한 동영상은 모니터로 실시간으로 볼 수 있으며, 주행중 벽면의 상태를 육안으로도 확인할 수 있다. 로봇의 프레임은 3D 프린터로 제작됐다. 탄소섬유를 채택해 가볍고 강성이 높다. 배터리 구동방식이지만 유선으로 전기를 공급하면서 사용할 수도 있다.

연구팀은 이 로봇을 도야마현내 교각과 건축물의 점검에 도입해 효용성을 확인하고 있다. 향후 인공지능 기술을 활용해 검사 업무의 효용성을 높인다는 계획이다.

장길수  ksjang@irobotnews.com 로봇신문사

그립 위치 재조정할 수 있는 로봇 그리퍼 알고리즘 개발

MIT, '로봇 리서치 국제저널'에 연구 성과 게재

    사람은 엄지와 검지 손가락을 이용해 책상에 놓여 있는 기다란 펜을 쉽게 잡을 수 있다. 펜을 잡은 후에는 책상 바닥이나 고정된 벽에 펜을 밀어붙이면서 손가락을 펜의 반대편으로 미끄러트리는(슬라이딩) 동작을 취하고 펜의 방향을 뒤집더라도 펜을 떨어트리지 않고 계속 쥐고 있을 수 있다. 펜의 그립(grip) 위치를 재조정해도 안정적으로 쥐고 있을 수 있다.

사람에게 비교적 간단한 동작이지만 로봇 그리퍼는 이 같은 동작을 수행하기 위해 고도의 연산 작업을 수행해야 한다. 책상의 구조, 펜과 책상간 마찰력, 손의 그립 위치 등에 관한 고도의 물리적인 연산이 필요하다. 실제 물건을 손가락에서 빠지지 않게 다시 잡기 위해선 복잡한 동작 계획을 수립해야하고 시간도 많이 걸린다.

A new algorithm speeds up the planning process for robotic grippers to manipulate objects using the surrounding environment.

Image courtesy of the researchers/news.mit.edu

Giving robots a faster grasp An algorithm speeds up the planning process robots use to adjust their grip on objects, for picking and sorting, or tool use. Jennifer Chu | MIT News Office October 17, 2019 If you’re at a desk with a pen or pencil handy, try this move: Grab the pen by one end with your thumb and index finger, and push the other end against the desk. Slide your fingers down the pen, then flip it upside down, without letting it drop. Not too hard, right? But for a robot — say, one that’s sorting through a bin of objects and attempting to get a good grasp on one of them — this is a computationally taxing maneuver. Before even attempting the move it must calculate a litany of properties and probabilities, such as the friction and geometry of the table, the pen, and its two fingers, and how various combinations of these properties interact mechanically, based on fundamental laws of physics. Now MIT engineers have found a way to significantly speed up the planning process required for a robot to adjust its grasp on an object by pushing that object against a stationary surface. Whereas traditional algorithms would require tens of minutes for planning out a sequence of motions, the new team’s approach shaves this preplanning process down to less than a second. View full text http://news.mit.edu/2019/robotic-faster-grip-adjust-1017

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MIT 연구진이 주변 환경을 이용해 잡고 있는 물체의 그립(grip) 위치를 빨리 재조정할 수 있는 로봇 그리퍼 알고리즘을 개발했다고 ‘MIT 뉴스’가 보도했다. MIT 엔지니어들은 T자형의 블록을 로봇 그리퍼로 잡은 후 주변 환경(책상이나 고정된 벽)을 활용해 슬라이딩 방식으로 T자형 블록의 그립 위치를 빠르게, 그리고 보다 안정적으로 바꿀 수 있는 알고리즘을 개발했다. 기존 방식은 T자형의 그립 위치를 바꾸는데 수시간 걸리지만 새로운 알고리즘을 활용하면 1초 이내로 가능하다는 설명이다. 이번 연구는 전문 저널 '로봇 리서치 국제저널(The International Journal of Robotics Re-search)'에 게재됐다.

A new algorithm speeds up the planning process for robotic grippers. A robot in the lab is shown picking up a block letter, T, and pushing it against a nearby wall to re-angle it, before setting it back down in an upright position.

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연구 논문의 공동 저자인 MIT ‘알베르토 로드리게즈(Alberto Rodriguez)’ 교수는 “산업시설에서 로봇 그리퍼가 주변 환경을 이용해 물체를 보다 정확하고 안전하게 잡을 수 있는 능숙한 기술을 확보했다”고 말했다. 향후 이 알고리즘을 활용하면 픽 앤 플레이스 작업에 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 이 기술을 위해 원통형(cone)의 마찰 관련 맵을 만들어 물체을 그립할 때 요구되는 각종 변수들을 입력해 테스트를 진행했다. 각종 변수들의 움직임이 원통형 맵 내부에 있을 때는 정확하게 물건을 잡을 수 있지만 원통형 맵을 벗어나면 물건을 제대로 잡지 못한다. 이번에 개발된 알고리즘은 로봇 그리퍼, 물체, 주변 환경의 상호 작용 관계를 파악해 그리퍼의 동작 계획을 수립할수 있도록 도와준다. 앞으로 공장내에서 동작하는 로봇 그리퍼 등의 설계시 유용하게 활용될 수 있다는 설명이다.

장길수  ksjang@irobotnews.com 로봇신문사

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