로봇 자동화 공정에서 비전 시스템의 역할이 확대되는 가운데, 조명 환경과 소재 특성에 영향을 받지 않는 AI 기반 3D 비전 기술이 산업 현장에서 활용 가능성을 보였다. 코리아솔루션즈(Korea Solutions)는 3월 4일부터 6일까지 서울 코엑스(COEX)에서 열린 ‘2026 스마트공장·자동화산업전(AW 2026)’에서 Cambrian Robotics(캠브리언로보틱스)의 AI 기반 3D 로봇 비전 시스템을 공개했다.
코리아솔루션즈는 공동 참가 기업인 다래비젼과 함께 참가해 AI 기반 3D 비전 기술을 활용한 로봇 피킹 자동화 시스템을 시연했다. Cambrian Robotics의 비전 시스템은 산업용 로봇과 협동 로봇 모두와 연동해 부품 인식과 피킹 작업을 수행할 수 있도록 설계됐다.
코리아솔루션즈 로버트 립하르트(Robert Liebhart) 대표는 “제조 공정에서 로봇 자동화가 확대되면서 다양한 소재와 복잡한 조명 환경에서도 안정적으로 동작하는 비전 시스템의 필요성이 커지고 있다”며 “Cambrian Robotics의 AI 기반 3D 비전 시스템은 이러한 산업 환경을 고려해 개발됐다”고 설명했다.
0.2초 내 부품 인식…AI 기반 3D 비전 기술
Cambrian Robotics의 비전 시스템은 AI 기반 이미지 분석을 통해 0.2초 이내에 부품을 인식할 수 있도록 설계됐다. 로봇 프로그램이 네트워크(Ethernet)를 통해 시스템에 분석 요청을 보내면 카메라가 여러 장의 이미지를 촬영하고, 이 데이터는 AI 모델로 전달된다. 이후 AI 모델은 인식된 부품의 3차원 위치와 자세 정보를 계산해 로봇 제어 시스템에 전달한다.
이 과정에서 시스템은 부품의 위치 좌표(x, y, z)와 자세 정보(a, b, g)를 계산해 로봇이 접근할 수 있는 피킹 지점을 제공한다. 로봇 그리퍼는 해당 정보를 기반으로 충돌 여부를 확인한 뒤 지정된 위치로 이동해 부품을 집는 방식으로 작업이 진행된다.
조명 환경 변화에 대응하는 3D 비전 구조
제조 현장에서는 조명 조건이 일정하지 않거나 주변 환경 변화가 발생하는 경우가 많다. 이러한 환경에서는 일반적인 비전 시스템이 물체 인식에 어려움을 겪는 경우가 있다. Cambrian Robotics의 AI 비전 시스템은 다양한 조명 조건에서도 부품 인식을 수행할 수 있도록 설계됐다.
특히 기존 3D 비전 시스템에서 사용되는 구조광(structured light)을 사용하지 않는 방식으로 설계된 점이 특징이다. 구조광 장비를 사용하지 않기 때문에 시스템 설치와 구성 과정이 비교적 단순하며, 공정 환경에 따라 카메라와 광원 위치를 조정하는 방식으로 작업 환경에 대응할 수 있다.
투명·금속·검정 부품 인식 기술
이번 전시에서는 일반적인 비전 시스템에서 인식이 어려운 소재를 대상으로 한 피킹 데모도 함께 공개됐다. Cambrian Robotics의 AI 비전 기술은 투명 부품, 금속 부품, 검정 부품 등 다양한 소재의 부품을 인식할 수 있도록 설계됐다.
투명 부품의 경우 빛의 반사와 굴절로 인해 기존 비전 시스템에서 인식이 어려운 경우가 많다. Cambrian Robotics의 시스템은 AI 기반 학습 모델과 카메라·광원 위치 조정 방식을 결합해 이러한 문제를 해결하도록 설계됐다.
금속 부품 역시 표면 반사로 인해 이미지 분석이 어려운 경우가 있다. Cambrian Robotics의 비전 시스템은 다양한 광원 구성과 고감도 카메라, AI 알고리즘을 활용해 금속 부품의 위치와 형상을 인식하도록 설계됐다.
또한 검정색 부품의 경우 빛 반사율이 낮아 일반적인 비전 시스템에서 인식이 어려운 사례가 있다. Cambrian Robotics 시스템은 이러한 소재에 대해서도 인식이 가능하도록 설계돼 다양한 제조 공정에서 활용 가능성을 보여줬다.
CAD 기반 학습과 자동 피킹 프로세스
Cambrian Robotics의 AI 비전 시스템은 CAD 데이터를 기반으로 부품 학습을 진행할 수 있다. 사용자는 CAD 파일을 활용해 AI 모델을 학습시키고, 이후 공정에 맞는 피킹 포인트를 설정한다.
이후 로봇 시스템과 연결된 인터페이스를 통해 AI 모델과 피킹 전략을 선택하면 작업을 시작할 수 있다. 이러한 구조는 로봇 자동화 공정에서 초기 설정 과정을 단순화하는 데 목적을 두고 설계됐다.
로버트 립하르트 대표는 “제조 현장에서 비전 시스템은 로봇 자동화의 핵심 요소로 자리잡고 있다”며 “특히 다양한 소재와 복잡한 환경에서 부품을 인식할 수 있는 기술이 중요해지고 있다”고 말했다.
또한 그는 “AI 기반 비전 시스템은 단순한 이미지 인식 기능을 넘어 로봇 자동화 공정 전체를 연결하는 역할을 하고 있다”고 덧붙였다.