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🎯 협력 로봇(Cobot)이란?ISO/TS 15066 · Speed-Separation Monitoring

Cobot(Collaborative Robot)은 안전 펜스 없이 사람과 같은 작업 공간을 공유하도록 설계된 협력 로봇이다. ISO 10218-1/-2와 ISO/TS 15066이 규정하는 4가지 협업 모드(Safety-rated stop, Hand-guiding, Speed & Separation Monitoring, Power & Force Limiting) 중 RT-W20은 SSM 방식을 채택해 거리에 따라 동적으로 속도를 제어한다.

Cyngn(2024) 보고서에 따르면 인간 + Cobot 혼합 팀은 인간만의 팀 대비 +85% 생산성 향상을 보였다. RT-W20은 태스크가 인입될 때마다 requires_judgment / weight_kg / is_repetitive / is_exception 4개 피처를 추출해 인간 / Cobot / faster 큐로 자동 분배하고, 동시에 작업자-Cobot 거리(Sp)를 실시간 추적해 위험 구역 진입 시 즉시 정지(safety-rated stop)를 발동한다.

🧭 Cobot 태스크 분배 파이프라인5 stages · 큐 인입 → 안전 모니터 → 실행

STEP 1

task_enqueue

피킹·패킹·분류 태스크가 WMS 큐로 인입. SKU·중량· 위치·우선순위 메타 파싱.

STEP 2

feature_extract

requires_judgment·is_exception·weight_kg·is_repetitive 4개 피처 산출.

STEP 3

assign_decision

규칙 + 가중 점수로 인간 / Cobot / faster 큐에 분배. 임계값 R≥0.5는 Cobot 우선.

STEP 4

safety_monitor

SSM(Sp = Vh·Tr + Vr·Tr + B + C + Z) 기준 거리 검사. Restricted zone 침범 시 즉시 정지.

STEP 5

execute_feedback

실행 완료 후 throughput·부상사고·가동률 메트릭 업데이트, AI 가중치 피드백 학습.

🐍 태스크 분배 의사결정 (Python)

def assign_task_to_cobot_or_human(task, cobot_pool, human_pool):
    # 4개 피처로 인간/Cobot/faster 결정
    if task.requires_judgment or task.is_exception:
        return assign_to_human(task, human_pool)   # 판단/예외는 사람
    elif task.weight_kg > 15 or task.is_repetitive:
        return assign_to_cobot(task, cobot_pool)   # 무거움/반복은 Cobot
    else:
        return assign_to_faster(task, cobot_pool, human_pool)

➗ Cobot 적합도 R 점수 & SSM임계 0.5+ · ISO/TS 15066

productivity_uplift = ( T_team / T_human ) − 1

R(task→cobot) = w₁·is_repetitive + w₂·1[weight>15] − w₃·1[requires_judgment] − w₄·1[is_exception]

# SSM 보호 거리 Sp = Vh·Tr + Vr·Tr + B + C + Z (ISO/TS 15066) · R ≥ 0.5 → Cobot 큐, 그 외 인간 큐

judgment 0.4requires_judgment · 시각 검수·예외 판정 등 인지 부하가 큰 태스크는 사람 전용 (음수 가중)

weight 0.3weight_kg > 15 · 15kg 초과 화물은 근골격계 부담 완화를 위해 Cobot 우선

repetitive 0.3is_repetitive · 동일 동작 반복 작업은 Cobot 가동률 극대화에 유리

exception 0.4is_exception · 손상·라벨 불일치 등 예외 케이스는 사람 전용 (음수 가중)

예) 18kg 동일 SKU 100박스 반복 적재 → R = 0.3 + 0.3 − 0 − 0 = 0.6 → Cobot 큐. 반대로 라벨 손상 검수(is_exception=1) 작업은 R = −0.4 + … 이미 음수라 인간 큐로 강제 라우팅된다.

🛑 안전 구역(Safety Zone) 정책SSM 거리 임계 · ISO/TS 15066

Zone	색상	거리 (Sp)	속도 정책	비고
Operational	🟢 녹색	≥ 2.0 m	Cobot 전속(100%)	일반 작업 영역
Cooperation	🟠 주황	0.5 – 2.0 m	감속 50%	협업 진행 중
Restricted	🔴 빨강	< 0.5 m	즉시 정지 (safety-rated stop)	위험 임계

SSM 공식 Sp = Vh·Tr + Vr·Tr + B + C + Z은 작업자 속도(Vh), Cobot 속도(Vr), 반응 시간(Tr), 제동 거리(B), 위치 불확실성 (C), 안전 마진(Z)을 합산한 보호 거리이다. 실제 거리(d)가 Sp 미만이 되면 Cooperation(감속) → Restricted(정지) 단계로 순차 발동한다.

참고문헌
[1] 박소연 외, "인간-Cobot 협업 태스크 분배 AI", IntraLogis 사내 보고서, 2025.10
[2] ISO 10218-1/-2:2011, Robots and robotic devices — Safety requirements for industrial robots
[3] ISO/TS 15066:2016, Robots and robotic devices — Collaborative robots
[4] Cyngn, "Productivity Study: Human + Cobot Hybrid Teams", 2024
[5] Universal Robots, "Speed and Separation Monitoring Whitepaper", 2023
[6] 한국산업안전보건공단(KOSHA), 협동로봇 안전관리 가이드, 2024

RT-W20: 인간-Cobot 협업 태스크 분배 AI

🤝 인간-Cobot 협업 태스크 분배 AI