방금 수확한 토마토 로봇이 운반한다…한번에 300㎏ ‘거뜬’

농진청, 자동 운반·하역 기능 운반 로봇 개발
장애물 감지 등 안전사고 대비·오작동 최소화

농장에서 농민 뒤를 졸졸 따라다니며 수확물을 운반하고 하역장까지 알아서 척척 이동하는 온실용 운반 로봇이 개발됐다. 한 번에 최대 300㎏까지 운반하고, 최장 10시간을 쉼 없이 일할 수 있어 일손 부족 농가에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

농촌진흥청은 29일 작업자를 따라다니며 수확물을 운반하고 하역장까지 이동해 자동 하역도 가능한 온실용 운반 로봇을 개발했다고 밝혔다.

이번에 개발한 추종 운반 로봇은 작물을 수확하는 작업자 뒤를 따라다니면서 올려진 수확물을 집하장까지 대신 운반한다. 작업자가 수확한 작물을 로봇에 담고 다음 수확 지점으로 이동하면 로봇은 작업자와의 거리를 측정해 일정 거리를 유지하면서 움직인다.

로봇에 부착된 3차원 카메라와 인공지능(AI) 분석 제어기를 활용한 기술로, 작업자와의 거리는 0.1~1m까지 조절할 수 있다. 수확 작업이 끝난 로봇이 하역장까지 자동으로 이동할 수 있도록 로봇에 마그네틱, 근접 감지기, 광학 검출기 등 각종 감지기를 장착해 자율주행하도록 설정했다. 집하장에 수확물을 내린 로봇은 다음 작업자가 있는 위치로 되돌아온다.

로봇의 앞뒤에는 접촉 감지기를 부착하고 사람이나 장애물을 감지했을 때 비상 정지할 수 있도록 설계해 사람과의 충돌 등 안전사고에 대비했다.

특히 로봇은 10시간 이상 연속으로 작동하며, 1회 최대 300㎏까지 운반할 수 있다. 고장이나 오작동을 줄이기 위해 고장 확률이 0.1~1% 미만으로 안전 무결성 수준(SIL) 2등급 제어기를 적용했다.

농진청은 올해 전북 익산시 토마토 농장에서 운반 로봇의 현장 실증 연구를 진행했다. 그 결과 실제 농업 현장에 투입할 수 있을 정도로 실용화 가능성을 높였다. 영상 인식 정확도를 97.6%까지 높였으며, 금속으로 된 온실 구조물을 작업자로 잘못 인식하는 일이 없도록 자기력 기술도 적용했다.

작물과 작업자 위치를 정확히 구분해 인식하도록 라이다(LiDar) 기술을 적용해 기존 로봇보다 작업자 인식 정확도는 높이고 오작동 발생은 최소화했다는 것이 농진청 측의 설명이다.

농진청은 운반 로봇이 실용화되면 농작업 효율성을 높일 수 있고, 무리한 작업으로 인한 안전사고도 예방할 수 있을 것으로 보고 있다. 특허 등록도 완료하고, 산업체에 기술이전도 마쳤다.

이시영 농진청 스마트팜개발과장은 “앞으로 스마트 온실에서 활용할 수 있는 농업용 로봇의 기술 개발과 실용화에 앞장서도록 하겠다”고 말했다.

[세종=뉴시스]