비닐하우스나 스마트팜과 같은 시설원예에서 사람의 도움없이 스스로 작물을 수확하고 운반하는 로봇시스템이 개발했다.
한국기계연구원 AI로봇연구본부 로봇메카트로닉스연구실 최태용 박사 연구팀은 인력부족이 심각한 농업현장에서 사람을 도와 작물을 자동으로 수확하고, 이를 자율주행을 통해 하역장까지 나르는 '원예작물 수확용 다수 로봇시스템'을 개발했다고 9일 밝혔다.
수확 로봇과 이송 로봇으로 구성된 다수 로봇시스템은 최근 인력난이 극심해져 농사를 짓고도 제때 수확하지 못하고 폐기되는 농업현장의 어려움을 해결하는 데 도움이 될 것으로 기대되며, 수확뿐만 아니라 농업현장의 다양한 노동집약 작업을 무인화 할 수 있는 가능성을 제시했다.
농업환경은 로봇을 적용하기에 복잡하고 변화가 심해 요구되는 기술수준이 매우 높다. 시설원예 환경의 수확을 위한 로봇연구가 초기 연구수준에 머물러 있었던 것도 이런 이유 때문이다. 기존 원예작물 수확을 위한 로봇연구가 초기 연구수준에 머물러 있었던 것도 이 때문이다.
기계연에 따르면 기존 원예작물 수확을 위한 로봇기술은 단일 작물 수확 기능 구현에 국한돼 있었다. 네덜란드의 스위퍼(Sweeper) 로봇은 파프리카만을 수확하기 위해 개발됐고 국내에서는 딸기와 오이, 참외 등의 수확 전용 로봇이 개발되고 있다.
연구진이 개발한 원예작물 수확용 다수 로봇시스템은 단순 수확을 넘어 다수의 로봇 기반 수확·운반 연계 기술을 구축, 원예시설 전체에 대한 작물 수확 작업의 자동화가 가능하도록 했다.
실제 작물을 수확하는 수확 로봇과 작물을 운반하는 이송 로봇으로 구성돼 있고, 대수의 제한이 없어 복수의 수확 로봇이 작물 수확을 동시에 하고 복수의 이송 로봇이 하역장으로 나르는 것이 가능하다. 특히 수확 로봇은 기계연의 첨단 기계기술과 인공지능(AI) 기술을 적용해 시설원예 환경에서 작물의 정보를 높은 정밀도로 인식하고, 로봇팔과 직접 개발한 로봇손을 이용해 질긴 작물도 무리없이 수확 가능하다. 또 이송 로봇은 시설원예 환경에서 정밀 자율주행이 가능하다.
연구팀은 "수확 로봇의 작물 인식률 90% 이상을 달성했다"며 "사람에 비해 80% 효율로 작물 수확이 가능하도록 개발했다"고 설명했다.
최태용 기계연 책임연구원은 "이번에 개발한 원예작물 수확을 위한 다수 로봇시스템은 소멸해가고 있는 농촌의 일손부족 문제를 해결하기 위한 연구의 시작"이라며 "향후 성능 강화와 기능 보강을 통해 실내 시설원예뿐만 아니라 과수원과 같은 실외 환경의 다양한 수작업에도 적용하기 위한 연구를 지속하겠다"고 말했다.
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