| 초록 |
아마존 물류센터의 복잡하고 거대한 창고 안에는 5,000여 대의 로봇이 물품을 분류하고 이송하는 역할을 한다. 아마존의 로봇창고관리시스템을 통해 다수의 로봇들은 서로 충돌하거나 엉키는 일 없이 물품을 병렬처리할 수 있다. 아마존은 1만 5,000대의 로봇을 도입한 시점에 이미 9억 달러의 비용을 절감하였으며 조만간 25개 물류센터에 6만 5,000대까지 로봇 배치를 늘릴 계획이다[1](그림 1a). 또한 영국의 항공기엔진 회사인 롤스로이스사는 하버드대, 노팅엄대 등 여러 연구기관과 협력해 항공기엔진을 검사하고 유지보수할 수 있는 소형 로봇을 개발 중이다[2](그림 1b). 해당 로봇들은 작은 크기를 이용해 엔진을 분리하지 않은 채로 내부로 들어가 상태를 검사하거나 유지보수할 수 있어 비용 절감 및 기술적 난제를 해결할 수 있다. 이러한 사례는 다수의 로봇을 동시에 운용하며 동일한 목표를 위해 임무를 수행하는 군집로봇(swarm robot) 기술의 다양한 예를 보여준다.<br /> <br /> 그림 1. 군집로봇의 활용 사례. (a) 수천 대의 로봇들이 서로 충돌하거나 엉키는 일 없이 각자 임무를 수행하는 아마존 물류센터. (b) 항공기에서 분리하기 어려운 복잡한 엔진 내부를 검사하거나 유지보수할 수 있는 소형 로봇을 개발 중인 롤스로이스.<br /> <br /> 군집로봇은 꿀벌, 개미, 물고기 등과 같이 자연적인 군집 현상을 로봇공학에 적용하는 새로운 분야이다[3, 4]. 개미 군체는 큰 틈을 건너기 위해 다리를 지을 수 있고, 흰개미 군체는 최대 8~9미터 높이의 둔덕을 지을 수 있으며, 물고기는 포식자를 물리치기 위해 군체를 형성한다. 군집로봇은 이러한 자연적인 현상을 모방하여 확장 가능하고, 유연하며, 견고한 시스템을 형성하는 것을 목표로 한다. 분류체계상 군집로봇은 멀티로봇시스템의 하위 개념이며, 제어컴퓨터가 모든 로봇을 관리하는 중앙화 시스템 없이 개별 로봇의 지역 정보(local information)와 주변 이웃 로봇과의 상호정보교환(local interaction)만으로 스스로 제어하는 분산화시스템(decentralized system)을 이용한다(그림 2).<br /> <br /> 그림 2. 군집로봇 분류체계 (Ref. [3] 그림 재구성)<br /> <br /> 본 보고서는 군집로봇 기술의 속성 및 행동 분류, 응용 분야, 수행 중인 주요 프로젝트 및 향후 전망에 대해 개괄적으로 다루고자 한다. 군집로봇의 기반 기술에는 행동 제어, 네트워킹, 상황 인지, 시스템 통합 기술 등이 있으며, 현재 다양한 실험 및 시뮬레이션 플랫폼을 활용한 기술개발이 활발히 진행되고 있다.<br /> <br /> * 원문은 상단에 보고서 파일을 다운로드 해주세요 :) |
