KISTI의 과학향기

사람의 도움없이 스스로 작물을 수확하고 운반하는 로봇 시스템이 개발됐다. 한국기계연구원 최태용 AI로봇 연구본부 로봇메카트로닉스연구실 책임연구원 팀은 농업 현장에서 작물을 자동으로 수확하고 수확한 작물을 자율주행을 통해 하역장으로 나를 수 있는 원예작물 수확용 다수 로봇 시스템을 개발했다. 최근 인력난이 극심해 농사를 짓고도 수확을 못하고 있는 농업 현장의 어려움을 해결하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

 

농업 환경은 복잡하고 변화가 심해 로봇을 적용하기에 요구되는 기술 수준이 매우 높아 원예작물 수확을 위한 로봇 기술은 단일 작물 수확에만 국한돼 있었다. 예를 들어 네덜란드에서 유명한 스위퍼 로봇은 파프리카만을 수확하기 위해 개발됐고, 국내에서는 딸기, 오이, 참외 등 수확 전용 로봇이 개발되고 있다.

 

연구팀이 개발한 다수 로봇 시스템은 단순히 수확에만 그치는 것이 아니라, 다수의 로봇 기반 수확·운반 연계 기술을 구축해 원예시설 전체에 작물 수확 작업 자동화가 가능하다. 이 로봇은 작물을 수확하는 작물 수확 로봇과 수확 작물을 후방으로 운반하는 이송 로봇으로 구성됐으며, 대수 제한이 없어 복수 로봇 운용도 가능하다. 

 

수확 로봇은 작물의 위치와 자세를 인식하는 인공지능(AI) 기술을 적용해 정확하게 작물의 위치를 정확히 인식한다. 또 인식한 작물은 특수 제작한 수확용 로봇손을 이용해 수확한다. 직접 개발한 로봇손은 질긴 작물도 무리 없이 수확이 가능하다.

 

수확한 작물은 수확 로봇에 임시 저장된다. 박스가 어느 정도 차면 시설원예 환경에서 정밀 자율주행이 가능한 이송 로봇을 불러 작물을 전달한다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 로봇 시스템은 작물 인식률 90% 이상, 24시간 동작을 가정해 사람 대비 80% 효율로 작물을 수확할 수 있다.

 

최태용 기계연 책임연구원은 "개발한 원예작물 수확을 위한 다수 로봇 시스템은 농촌 일손 부족 문제를 해결하기 위한 연구의 시작"이라며 "향후 성능을 강화하고 기능을 보강해 실내 시설원예뿐만 아니라 과수원 등 실외 환경의 다양한 수작업에도 적용하기 위한 연구를 지속하겠다"고 밝혔다.