로봇손이 토마토 따면, 이송로봇이 자동으로 운반

로봇 손이 농작물을 따고, 레일을 따라 자동으로 운반해주는 로봇시스템이 개발됐다.

한국기계연구원은 AI로봇 연구본부 로봇메카트로닉스연구실 최태용 책임연구원 연구팀이 작물을 자동으로 수확하고, 수확한 작물을 자율주행을 통해 하역장으로 나르는 로봇시스템을 개발했다고 9일 밝혔다. 

로봇 손이 토마토를 수확하는 모습. 한국기계연구원 제공

기계연은 원예시설 전체 공정의 수확과 이송을 자동화해 노동집약적인 농업도 무인화할 수 있는 가능성을 보여줬다고 평가했다. 또한 인력부족을 겪는 농업현장의 어려움을 해결하는데 보탬이 될 것으로 기대했다.

기존 원예작물 수확을 위한 로봇은 단일 작물 수확 기능 구현에 국한돼 있었다. 네덜란드의 스위퍼 로봇은 파프리카 수확을 위해 개발됐고, 국내에서는 딸기, 오이, 참외 등의 수확 전용 로봇이 개발되고 있다. 

이번에 기계연이 개발한 로봇시스템은 다양한 농작물 수확에 활용할 수 있으며, 수확-운반 연계 기술을 구축해 원예시설 전체에 대한 작물 수확 작업의 자동화가 가능하도록 했다.

로봇이 수확한 토마토를 이송로봇에 옮기는 모습. 한국기계연구원 제공

시스템은 작물 ‘수확로봇’과 수확 작물을 후방으로 운반하는 ‘이송로봇’으로 구성돼 있다. 대수 제한이 없어 여러 대의 수확 로봇과  이송 로봇이 동시에 작물을 수확하고 나르는 것이 가능하다. 

수확로봇은 기계연의 첨단 기계기술과 인공지능 기술을 적용해 시설원예 환경에서 작물의 정보와 위치를 정확하게 인식하고 로봇팔과 로봇손을 이용해 질긴 작물도 무리 없이 수확할 수 있다. 작물은 수확로봇에 임시 저장했다가 박스가 어느 정도 차면 이송로봇을 불러 작물을 전달한다. 이송로봇은 자율주행 기능을 탑재했다. 

연구팀은 작물인식률 90% 이상, 24시간 동작을 가정해 사람 대비 80% 효율로 작물 수확이 가능하도록 개발하는 데 성공했다고 설명했다. 

최태용 책임연구원은 “원예작물 수확로봇 시스템은 소멸해가고 있는 농촌의 일손 부족 문제를 해결하기 위한 연구의 시작”이라며 “향후 성능 강화와 기능 보강을 통해 실내 시설원예뿐 아니라 과수원과 같은 실외 환경의 다양한 수작업에도 적용하기 위한 연구를 지속하겠다”고 말했다.

이진경 기자 [e-mail]