RF-그라스프(RF-Grasp) 로봇, 전파 비전으로 숨은 객체 감지·파지

연구자들이 벽을 투과하는 전파를 사용해 가려진 객체를 감지하는 로봇을 개발했다. RF-그라스프(RF-Grasp)라 불리는 이 로봇은 이 강력한 센싱을 전통적인 컴퓨터 비전과 결합해 시야에서 차단된 아이템을 찾고 잡는다. 이 발전은 언젠가 창고 운영을 간소화하거나 뒤섞인 공구함에서 드라이버를 뽑는 기계를 도울 수 있을 것이다.

창고 작업은 때때로 위험한 작업 조건에도 불구하고 여전히 보통 인간 영역이지 로봇 영역이 아니다. 그건 부분적으로 로봇이 그런 혼잡한 환경에서 객체를 찾고 잡는 데 어려움을 겪기 때문이다. 광학 비전만 사용하면 로봇은 상자 안에 포장된 아이템이나 선반에서 다른 객체 뒤에 숨은 아이템의 존재를 지각할 수 없다. 가시광선 파동은 벽을 투과하지 못하지만 전파는 할 수 있기 때문이다.

무선 주파수(RF) 식별 시스템은 리더와 태그 두 가지 주요 구성요소를 가진다. 태그는 추적할 아이템에 부착되거나(반려동물의 경우 체내 이식) 작은 컴퓨터 칩이다. 리더가 RF 신호를 방출하면 태그에 의해 변조돼 리더로 반사된다. 반사된 신호는 태그된 아이템의 위치와 신원 정보를 제공한다.

RF-그라스프는 카메라와 RF 리더를 모두 사용해 태그된 객체를 찾고 잡는다. 심지어 카메라 시야에서 완전히 차단돼도 가능하다. 로봇 팔에 파지 손이 부착돼 있고, 카메라는 로봇 손목에 있다.

RF 리더는 로봇과 독립적으로 서 있으며 로봇 제어 알고리즘에 추적 정보를 릴레이한다. 그래서 로봇은 RF 추적 데이터와 주변 환경의 시각적 그림을 지속적으로 수집한다.

이 두 데이터 스트림을 로봇의 의사결정에 통합하는 게 연구자들이 직면한 가장 큰 과제 중 하나였다. 로봇은 매 순간 어느 스트림이 더 중요한지 결정해야 한다. 로봇은 대상 객체의 RF 태그를 핑(ping)해 그 행방감을 얻으며 탐색-파지 프로세스를 개시한다. 이 순서는 뒤에서 사이렌 소리를 듣고 돌아보며 사이렌 출처를 더 명확히 파악하는 것과 유사하다.

두 가지 상호보완적 감각으로 RF-그라스프는 대상 객체에 초점을 맞춘다. 더 가까이 접근해 아이템을 조작하기 시작하면, RF보다 훨씬 세밀한 디테일을 제공하는 비전이 로봇 의사결정을 지배한다.

오직 카메라만 장착한 유사 로봇과 비교해 RF-그라스프는 총 이동량의 약 절반만으로 대상 객체를 정확히 찾아 잡을 수 있었다. 또한 RF-그라스프는 포장재와 장애물을 치워 대상에 접근하는 '디클러터(declutter)' 환경을 독창적으로 보여줬다.

RF-그라스프의 RF 센싱은 창고에서 아이템 조작, 바코드 노출, 스캔 없이도 아이템 신원을 즉시 검증할 수 있다. 가정용 잠재 애플리케이션으로는 공구함에서 올바른 렌치 찾기, 분실물 찾기 등이 있다.

자세한 정보는 애비 아바조리우스(Abby Abazorius)에게 문의: 이메일(스팸봇 보호, 자바스크립트 필요) / 전화: 617-253-2709.