| XYZ로보틱스 / AI 기반 상하차 물류로봇 ‘RockyOne’ 출시 | |||
 
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AI 기반 상하차 물류로봇 ‘RockyOne’ 출시 로봇기술 자체 개발·생산 ‘가격경쟁력 강화’  물류에서 가장 자동화가 어려운 분야로 차량 상하차 작업을 꼽는다. 단순하고 반복적인 업무이지만, 화물 물성·크기·형태 등이 다를 경우 이를 자동화하기가 까다롭기 때문이다. 서로 다른 종류와 크기, 무게로 인해 사물을 인식하고 집어 올리기가 쉽지 않고, 이를 다시 적재하는 것 역시 어렵다. 따라서 자동화할 경우 사람이 직접 작업하는 것보다 처리량이 현저히 낮을 수밖에 없다. 이로 인해 상하차 작업은 물류현장에서 노동력이 가장 많이 투입되는 구간으로, 컨테이너 내부의 경우 한여름에는 50도에 육박할 정도로 대표적인 3D업무로 지목되면서 작업자들의 기피대상이 되고 있다. 그러나 올해 말에는 국내 물류현장에서도 로봇이 컨테이너 상하차 작업을 하는 모습을 볼 수 있을 것으로 보인다. XYZ로보틱스가 출시한 상하차로봇 ‘RockyOne’이 하반기에 국내 물류현장에 도입될 것으로 예상되기 때문이다. XYZ로보틱스 최원석 한국지사장은 “지난해 10월 개최한 로보월드에서 처음 RockyOne을 선보인 이후 기업들의 문의를 많이 받고 있다”며, “상하차뿐 아니라 Mixed Case 파렛타이징 등에 RockyOne을 적용하는 것을 현재 여러 기업과 논의하고 있다”고 밝혔다. 로봇기술 지적재산권 200개 이상 보유  아마존 로보틱스 챌린지 수상자 출신 창업자 3명이 2018년 설립한 XYZ로보틱스는 상하이에 본사를 두고 있으며, 3D 비전에 기반한 물류로봇을 공급한다. XYZ로보틱스는 300여명의 직원중 70%가 엔지니어로 구성돼 있을 만큼 기술에 집중하는 기업으로, 200개 이상의 지적재산권을 보유하고 있다. 이에 힘입어 지난 4년간 투자받은 금액이 1억달러에 이른다. XYZ로보틱스는 소프트웨어부터 센서, 하드웨어까지 모두 자체 기술로 직접 생산해, 기술뿐 아니라 가격경쟁력까지 확보하고 있는 것이 가장 큰 장점이다. 핵심기술로는 사람의 두뇌에 해당하는 AI 딥러닝 소프트웨어 플랫폼 ‘Studio Max’와 사람의 눈 역할을 하는 ‘3D 카메라’, 사람 손과 같은 ‘그리퍼’를 비롯해, 이를 기반으로 사물을 인식하고 로봇팔을 움직이고 상품을 적재하는 ‘사물인식(Object Recognition)’, ‘모션 플래닝(Motion Planning)’, ‘스택 플래닝(Stack Planning)’ 등이 있다. 제한없는 커스터마이징 가능 Studio Max는 AI에 기반한 딥러닝 기술로 프로그래밍부터 시뮬레이션, 커스터마이징, 모니터링 등을 지원하는 플랫폼이다. 개발자들이 플랫폼에서 지원하는 툴로 코딩없이 바로 로봇을 프로그래밍하고 그 결과를 시뮬레이션할 수 있어, 개발 리드타임이 짧아지고 유지보수도 용이하다. SI기업은 자유롭게 커스터마이징할 수 있으며, 엔드유저는 자사 작업을 모니터링할 수 있다. 로봇의 눈에 해당하는 3D 카메라는 0.23초의 빠른 이미지 촬영 시간과 최대 4m에 이르는 FOV(Field of View, 시야각)가 특징이다. 특히 자연광에 대한 저항성을 통해, 빛이 비치는 외부환경에서도 사용할 수 있다는 것이 장점이다. 최원석 지사장은 “외부와 연결돼 있는 물류센터 도크에서도 원활하게 작업하기 위해서는 빛 번짐 등을 방지할 수 있는 자연광에 대한 저항성이 필수”라며,, “XYZ로보틱스 3D 카메라는 햇빛에 의한 간섭없이 언제든지 정확하게 이미지를 캡처할 수 있다”고 설명했다. XYZ로보틱스는 3D 카메라를 직접 생산하고 있어 가격 경쟁력을 높인 것은 물론, 고객의 특별한 요구사항이 있을 경우에도 바로 대응할 수 있다. 표준 모델만 30여가지가 넘는 그리퍼 라인업을 갖추고 있는 것도 장점이다. XYZ로보틱스는 물류현장과 취급 상품 특성에 맞춰 흡착하거나 옆면을 잡거나 밑에서 들어올리는 등 다양한 그리퍼를 공급한다. 또한 서로 다른 그리퍼를 조합해 하나의 그리퍼로 만들거나, 툴 체인지를 통해 상품에 따라 그리퍼를 교체하는 방식을 비롯해, 고객 취급 상품에 맞춰 새로 개발하는 등 커스터마이징도 가능하다. ‘사물인식·모션플래닝·스택플래닝’ 핵심 기능  로봇이 물류업무를 수행하는데 있어 핵심적인 기능을 하는 기술이 바로 사물인식과 모션플래닝, 스택플래닝이다. 물류로봇의 가장 첫 번째 작업은 바로 정확하게 화물을 인식하는 것이다. XYZ로보틱스는 빅데이터를 통해 이미 학습을 완료해, 별도의 트레이닝 없이도 다양한 형태의 화물을 바로 정확하게 인식할 수 있다. 화물을 옮기는 로봇팔의 움직임을 제어하는 것이 모션플래닝이다. 모션플래닝이 적용되지 않은 경우 로봇팔은 고정된 각도로만 움직이지만, 모션플래닝 기능을 통해 로봇팔은 최적의 동선으로 빠르게 화물을 옮길 수 있게 된다. 즉, 라이다로 주변환경을 인지하면서 다른 사물과 부딪치지 않고 불필요한 동작없이 부드럽게 움직이면서 화물을 정확하고 신속하게 재배치한다. 스택플래닝은 화물을 효율적으로 적재하는 기술을 말한다. 보통 서로 다른 형태의 화물을 적재할때 버퍼공간을 마련하고, 출하정보에 따라 화물을 순차적으로 적재하는 컨트롤 시퀀스 방식을 많이 사용한다. 스택플래닝은 여기서 더 나아가 버퍼없이 또는 버퍼공간을 최소화하면서 랜덤으로 화물을 적재할 수 있도록 지원한다. 즉, 사전에 입력된 화물 체적정보를 기반으로 라인에 설치된 바코드스캐너로 화물을 인식하면서 최적으로 적재할 수 있도록 화물을 선택하는 것이다. 따라서 컨트롤 시퀀스 모드에서 버퍼에 문제 발생시, 랜덤 시퀀스 모드로 전환해 사용이 가능하다. 최원석 지사장은 “컨트롤 시퀀스는 버퍼가 반드시 필요하기 때문에 공간을 많이 차지하고, 박스 파손이 발생하거나 버퍼 라인에 문제가 생겨도 모니터링을 할 수 없다는 문제가 있다”며, “XYZ로보틱스는 3D 카메라로 모니터링하기 때문에 문제 발생시 바로 인식이 가능하고, 사전에 입력된 체적정보를 기반으로 라인 자체를 버퍼로 활용하면서 최적의 적재를 위한 화물을 선택하기 때문에 랜덤 시퀀스가 가능하다”고 설명했다. 랜덤 시퀀스는 취급하는 SKU가 정해져 있을 때 사용할 수 있다. 화물의 체적정보가 시스템에 저장돼 있어야하기 때문이다. 이에 따라 무작위로 사전정보 없이 들어오는 택배물량에는 적용하기 어렵다. AMR과 협동로봇 결합 ‘RockyOne’  이같은 핵심기술을 기반으로 XYZ로보틱스는 포장 및 분류를 위해 개별화물을 집는 피스 피킹, 화물을 파렛트에 쌓는 파렛타이징, 적재된 화물을 컨베이어 등으로 옮기는 디파렛타이징에 로봇을 활용하고 있다. 피스 피킹은 별도의 트레이닝 없이 상품을 인식할 수 있으며, 상품 특성에 맞춰 그리퍼를 교체하면서 99%의 정확도로 시간당 1,800개 이상의 상품을 피킹한다. 최원석 지사장은 “피스 피킹은 현재 전세계적으로 많은 로봇기업들이 경쟁하고 있는 분야이지만, 예컨대 사람이 한번에 볼펜 10개를 집을때 로봇은 1개만 피킹하는 등의 이유로 아직 ROI를 도출하지 못하고 있는 분야이기도 하다”며, “다만 도난사고가 많은 곳 등 로봇 피스 피킹 수요는 여전히 있다”고 밝혔다. 파렛타이징과 디파렛타이징은 시간당 600사이클 작업을 실시한다. 그리퍼가 한 사이클당 4개의 박스를 집으면 시간당 2,400개 박스를 처리할 수 있는 것이다. Mixed Case 파렛타이징은 사전 박스 체적정보를 기반으로 시스템이 판단해 적재하기 때문에, 사람보다 더욱 안정적이고 고밀도로 화물을 적재할 수 있다. 최근 XYZ로보틱스가 가장 집중하고 있는 로봇은 AMR과 협동로봇이 결합한 MMR(Mobile Manipulation Robot)인 ‘RockyOne’이다. RockyOne은 AMR로 자율주행하면서 로봇팔이 박스를 이송 및 적재, 피킹할 수 있다. 특히 기존 고강도 노동으로 인해 대표적인 기피업무로 여겨졌던 상품 상하차에 적용 가능하다는 것이 가장 큰 특징이다. RockyOne 하단에 탑재된 AMR은 4Way로 360도 턴도 가능하며, 라이다로 주변을 인식하고 SLAM 방식으로 주행하면서 15도의 경사로는 물론 깨진 바닥 등 험한 환경에서도 유연하게 이동할 수 있다. RockyOne의 최대 하중은 25㎏이다. XYZ로보틱스는 이미 중국과 일본에서 RockyOne의 컨테이너 상하차 작업을 상용화했다. 최원석 지사장은 “RockyOne 자체 무게가 1톤 이상”이라며, “RockyOne이 내부에 진입했을 때 무게를 견딜 수 있어야하기 때문에 트럭보다는 컨테이너 상하차에 적합하다”고 설명했다. RockyOne에는 XYZ로보틱스의 핵심기술이 총망라돼 있다. 즉, 좁은 컨테이너 내부에서 로봇팔이 유연하게 최적으로 움직이면서 3D비전을 통해 인식한 박스를 상차 또는 하역한다. RockyOne은 시간당 450사이클 작업이 가능하며, 상차시에는 빈 공간이 최소화하도록 적재한다. RockyOne 기반 컨테이너 상하차 PoC 추진 XYZ로보틱스는 Mixed Case 파렛타이징과 RockyOne을 앞세워 국내 영업을 본격화하고 있다. 최원석 지사장은 “상하차 물류로봇은 국내 고객에게 아직 생소하다 보니 우선 신기술을 알리고 인지도를 높이는데 주력하고 있다”며, “XYZ로보틱스가 로봇은 물론 특히 고가인 3D 카메라를 자체 생산하고 있는 만큼 가격경쟁력이 높다는 사실을 적극 알리고 있다”고 밝혔다. 또한 관심을 보인 기업들과는 PoC도 추진하고 있다. 실제 40피트 컨테이너에 RockyOne로 하역하는 PoC를 진행한 결과 1,500개 박스를 처리하는 2시간 15분이 걸렸으며, 최근 시간을 1시간 50분으로 줄였다. 최원석 지사장은 “1일 2대 컨테이너가 들어오는 물류현장에 RockyOne을 구축하면 2년 반만에 ROI를 달성할 수 있다”고 설명했다. 한편, XYZ로보틱스는 무인지게차와 RockyOne를 활용한 오더피킹과, 소터에서 분류된 화물을 RockyOne이 파렛타이징하는 기술을 곧 선보일 예정이다. |
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