중소기업형 모바일 매니퓰레이터의 협동 운송기술(CTT) 개발 및 실증
연구책임자 / 참여 교수
최근하 연구교수 / 김경수 교수
01연구 개요
연구 목표
- FR3 협동로봇 기반 모바일 매니퓰레이터(MM) 플랫폼을 구축하고, 엔드이펙터 힘/토크 정보를 활용한 안정적 협동 운송기술(CTT)을 개발
- 개발 기술을 실제 공장 현장에 적용·실증하여 중소기업 제조 물류 자동화 가능성을 검증
02연구 배경 및 필요성
중소기업 제조 현장의 물류 한계
- 대형·장착물 및 비정형 부품 운송에 인력 의존도가 높아 작업자 부담과 안전 위험이 상존
- 기존 AMR 물류로봇만으로는 정밀한 협동 운송 작업 수행에 한계가 있어, 대상물 인식·파지·적재로 이어지는 작업의 자동화가 어려움
해결 접근
- 협동로봇을 장착한 모바일 매니퓰레이터를 도입하고, 여러 대의 AMR이 하나의 운송 임무를 협력 수행하는 협동 운송기술을 개발하여 인력 의존 구간을 자동화
03연구 내용
| 연구 항목 | 주요 내용 |
|---|---|
| 가. MM 실증 테스트베드 구축 | 모빌리티연구소(내포지식산업센터) 내 AMR·MM 실증 테스트베드 구축(ROS2 기반 SW 아키텍처), KAIST·입주기업·도내 연구자에게 개방하는 오픈 테스트베드 운영, 상설 데모 공간 및 데모데이 추진 |
| 나. 사업장 적용 시스템 현장 실증 | 충남 도내 수요기업 조사·공모를 통한 사업장 선정, 레이아웃 분석과 운용 시나리오·시뮬레이션·관제 SW 맞춤 개발, 운영 데이터 확보를 통한 자율·협동주행 고도화 |
| 다. 정밀 Pick-and-Place 및 이동·적재 | 부품·자재 정밀 이송·적재 환경분석과 자율화 아키텍처 도출, 대상물 인식·접근·파지·이송·AMR 적재 기능 구현, 적재 오차·자세 변화·협소 공간 등 Edge Case 대응 |
| 라. 협동 운송기술(CTT) 개발 | 협업 운용 환경분석과 자율화 아키텍처 도출, 여러 AMR이 하나의 운송 TASK를 최적 수행하는 다중 에이전트 최적화, non-holonomic 제약 고려 최적화, 실시간 통신 및 글로벌 코스트맵 공유 |
04추진 단계 및 일정
3단계 추진 구조
- 1단계 : 모빌리티연구소 내 MM 실증 테스트베드 구축 및 MM 물류로봇 수요 중소기업 발굴
- 2단계 : 중소기업 사업장 적용 시스템 현장 실증 및 사업화 기술 보완사항 도출
- 3단계 : 모바일 매니퓰레이터 협동 운송기술(CTT) 개발 및 실증
주요 일정
- 2026년 3분기 과제 착수 → 4분기 실증 테스트베드 데모 → 2027년 1분기 중소기업 현장실증 데모 → 이후 기술시연회 및 CTT 데모
- 테스트베드 규모 및 로봇 투입 대수는 예산·공간 검토 후 확정
05연구 R&R 및 기대효과
연구 R&R
- KAIST 모빌리티 연구센터가 과제 총괄·관리와 함께 테스트베드 구축, 현장 실증, 정밀 Pick-and-Place 및 이동·적재 기술 개발, 협동 운송기술 개발을 전담
- AMR·MM 자율화 협동 기술 실험과 다중 에이전트 최적 자율주행 알고리즘 고도화를 병행 수행
기대효과
- 충남 도내 AMR 적용 활성화 및 기업 생산성 향상, 제조 물류 자동화 가능성 검증
- 오픈 테스트베드와 상설 데모 공간·기술시연회를 통한 수요기업 확산 및 유관기업 유치 기반 확보