식기 수거 로봇을 위한 Contact-GraspNet 기반의 안정적인 식기류 파지 정보 생성 방법

Abstract

사람을 대신해 로봇이 음식을 나르는 서빙 로 봇은 2019 년 국내에 처음 도입되었고, 2023 년에는 1 만대 이상의 시장이 될 것으로 예상되고 있다 [1]. 그러나 손님들이 식사를 마친 후 식기를 수거 하는 작업은 여전히 사람의 수작업으로 진행되고 있으며, 이를 위하여 업종에 따라 다양한 식기류 를 사용하는 여러 음식점 환경에서 잔반을 흘리지 않고 깨끗하게 식기를 수거하고 테이블을 정리하 는 작업을 수행할 수 있는 서비스 로봇 기술에 대 한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 이러한 트렌드를 반영하여 본 논문에서는 식기 수거 로봇을 위한 안정적인 식기류 파지 정보 생 성 방법을 제안한다. RGB-D 센서 기반의 실제 3차 원 형상 정보를 이용하는 Contact-GraspNet [2]을 이 용하여 테이블 위의 다른 식기류에 부딪히지 않는 안전한 파지 후보 집합을 생성하고, 이러한 파지 후보 집합에 대한 필터링 및 refinement 를 통하여 로봇 그리퍼가 식기류에 남은 잔반을 흘리지 않고 식기류를 똑바로 들어올려 수거할 수 있도록 안정 적인 파지 정보를 생성한다. 또한, 이를 Isaac Sim [3]을 이용한 시뮬레이션 환경에서 구현하여 검증 함으로써, 식기 수거 로봇의 설계 단계에 반영될 수 있도록 하였다.