코봇 VS. COVID-19

전 세계가 COVID-19에 힘겹게 대항하는 와중에도 코봇은 엄청나게 부상하고 있습니다. 전세계가 COVID-19라는 전염병에 대항하는 여러 방안에 대하여 코봇이 기여한 것들을 살펴 보겠습니다. 이 첫번째 시리즈에서는 유니버설 로봇으로 가능해진 소독 및 테스트 키트 솔루션, 기존 범주로는 쉽게 분류되지 않는 솔루션들을 살펴 봅니다.

코봇으로 소독하기

전 세계적으로 유행하는 COVID-19로 인해, 감염 우려가 있는 지역에서 사람이 직접 접촉하지 않고 효과적인 정밀 세정 및 소독을 할 수 있는 기술에 대한 수요가 많이 생겼습니다. 그러던 4 월 중순, 난양 기술 대학교 연구원(NTU)에서 정전기 스프레이 노즐이 장착된 UR5 코봇으로 구성된 eXtremeDisinfection roBOT (XDBOT)를 공개하면서 이 문제에 대한 해결책을 제시했습니다.

연구원들은 침대나 테이블 아래와 같은 손이 닿기 어려운 곳에도 코봇이 들어갈 수 있도록  인간 손 움직임을 모방하여 프로그래밍했습니다. 시스템의 스프레이 노즐과 8.5 리터의 큰 소독제 탱크를 통해 XDBOT는 deep cleaning 기능을 그대로 사용하면서 넓은 영역에 빠르게 소독제를 살포할 수 있습니다.

XDBOT의 또 다른 중요한 기능은 '반 자율'이라는 것입니다. 이를 통해 클리너는 태블릿 또는 랩톱을 통해 봇을 원격으로 제어하여 감염 가능성이 있는 영역과의 접촉을 피할 수 있습니다.

한 번의 충전으로 4 시간 동안 지속적으로 운영할 수 있는 XDBOT을  NTU 캠퍼스의 공공 장소에서 성공적으로 테스트했고, 현재 이 팀은 현지 공공 병원에서 기술 시험을 준비하고 있습니다.

또 4 월에는 USC (University of Southern California)의 한 팀이 프로토 타입 Agile Dexterous Autonomous Mobile Manipulation System-UV (ADAMMS-UV)를 공개했습니다. 모바일 플랫폼에 탑재된 UR5 코봇을 사용한다는 점에서 XDBOT과 유사합니다. 하지만 ADAMMS-UV는 소독제를 뿌리는 것이 아니라. UV 선을 사용하여 추가 UV 광원을 설치해야만 UV 광선이 바이러스의 DNA를 분해할 수 있다는 점이 다릅니다

UR + 파트너Robotiq의 그리퍼를 장착한 ADAMMS-UV는 물체를 조작하여 손이 닿기 어려운 표면을 청소할 수 있습니다. XDBOT과 마찬가지로 ADAMMS-UV도 원격으로 작동 할 수 있기 때문에 작업자는 사회적 거리를 유지하면서 감염도 예방할 수 있습니다. 코봇에 장착된 카메라는 작업자가 조작하는 것을 도와줍니다. 로봇 팔의 이동을 시간을 감지하는 카메라는 주변을 스캔하고 적외선을 사용하여 깊이를 결정합니다. 이 시각 정보를 사용하여 ADAMMS-UV는 소독할 영역의 3D 모델을 만듭니다.

USC Advanced Manufacturing Center의 이사인 Satyandra Gupta는 “머신 텐딩 솔루션으로 모바일 코봇 애플리케이션 개발을 시작했습니다. 이를 위해 안전성이 확인된 UR5 코봇을 선택했습니다. 즉, 사람들 주변에서 협업 모드로 사용할 수 있었습니다. UR은 코봇 분야의 리더라는 점에서 확신을 가지고 선택했습니다.”라고 말합니다. 또한, COVID-19 위기가 닥쳤을 때 USC는 자체 실험실을 청소했는데, “실험실은 복잡하므로 표백제로 모든 것을 뿌릴 수는 없습니다. UV 소독을 조사하고 이것이 효과가 있다는 것을 깨달았지만, 더 큰 규모의 방을 소독하거나 서랍을 열고 물건을 꺼내고 내려놓는 등의 작업은 할 수 없었습니다. Gupta는 그의 팀이 현재 두 번째 UR5 코봇을 통합하기 위해 노력하고 있으며, ADAMMS를 통해 두 배나 빠르게 소독할 수 있다고 말했습니다. 이제 한 팔은 서랍을 열 수 있고 다른 팔은 사물도 이동시킬 수 있습니다.

이 팀은 실험실에서 프로토 타입을 성공적으로 테스트했습니다. 병원, 호텔 및 사무실을 포함한 공공 장소에서이 기술을 사용할 수 있도록 추가 테스트 및 검증이 진행 중입니다.

코봇으로 COVID-19 테스트하기

COVID-19로 인해 전례없는 의료 분야의 테스트 수요가 발생했습니다. Universal Robots의 공동 창립자인 Esben Østergaard는 남부 덴마크 대학 (SDU)의  Maersk Mc-Kinney Moller Institute와 Lifeline Robotics을 공동 창업했는데, 이 특별한 수요 상황에 대응하여서 Lifeline Robotics의 세계 최초 COVID-10 테스트 로봇의 설계 및 개발에 참여했습니다.

SDU의 로봇 공학자들과 공동으로 개발한 이 로봇은 맞춤형 3D 인쇄 엔드 이펙터가 장착된UR3 코봇 암을 사용합니다. 환자가 자신의 신분증을 스캔하는 것부터 시작하며 과정 자체가 간단합니다. 로봇은 즉시 신분증 라벨이 부착된 용기의 샘플 키트를 준비한 후 면봉을 집습니다. 그런 다음 내장 비전 시스템을 사용한 로봇이 환자의 목구멍의 올바른 지점을 식별합니다. 이 면봉 과정이 완료 면 바로 코봇이 샘플을 통에 넣고 뚜껑을 닫습니다. 그리고 이 용기는 분석을 위해 실험실로 보내집니다. 전체 과정은 총 7분 정도 소요되며 면봉 과정 자체는 25초 밖에 걸리지 않습니다. 이 시스템은 덴마크에서 5월 말부터 공식적으로 개시되었습니다.

한편 텍사스 휴스턴의 휴대용 감지 제조업체인 DetectaChem은 5 월 말에 스마트 폰 기반의 COVID-19 테스트 솔루션을 발표했습니다. 회사와 집에서 저렴하게 이용할 수 있는 이 COVID-19 테스트는 15-30 분 만에 스마트 폰을 통해 결과를 제공합니다. Detecta Chem 제조 시설에 배치 된 3 개의 UR10 코봇은 회전식 테이블에 표시되는 테스트 키트 주변에서 플라스틱 시트를 제거하는 데 사용되며, FDA의 승인을 받으면  COVID 테스트 건도 증가할 것입니다.

여기서 끝이 아닙니다!

UR 코봇의 고유한 유연성은 자동화의 신속한 개발 및 설치를 가능하게 하며, 위기에 직면했을 때 사용할 수 있는 기능입니다. 예를 들어, 스페인 자동차 제조업체인 SEAT는 3 월에 조립 라인 중 하나를 원래 자동차 역할에서 인공 호흡기 생산으로 전환하기로 결정했습니다. 이 회사는 라인 끝에 UR10e를 설치하여 장치의 컨트롤 박스에서 잠금 장치의 품질 검사를 수행했습니다.

스페인의 플라스틱 제조업체 Pepri는 수요가 많아진 병원 침대용 플라스틱 부품으로 생산 제품을 바꿨습니다. Pepri는 UR 코봇의 금방 재배치할 수 있는 기능을 활용하여,  측면 지지대, 머리 받침대 및 발판을 포함하여 병원 침대용 플라스틱 지지대를 생산할 수 있도록 프로세스를 전환했습니다. 이제 UR 코봇은 블로우 성형된 플라스틱 부품을 절단하는 데 사용됩니다.

다음 Cobots vs. COVID-19 편에서는 코봇이 어떻게 마스크의 대량 생산을 지원하는지, 그리고 어떻게 코봇 바리스타로 적용되는지 살펴 보겠습니다.

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