POSITRON SAFETY AI:
AI 기반 로봇 공학 및 기계를 위한 기능 안전 

Positron AI 안전 시스템을 사용하면 서보 모터가 통합된 서보 드라이브 애플리케이션을 위한 AI 동작 안전, 안전한 사람 감지 및 다축 안전 모션을 생성할 수 있습니다. 일반적인 모션 제어에도 적합합니다.

백서

POSITRON SAFETY AI란 무엇일까요? Synapticon의 휴머노이드 로봇용 AI 기반 안전 아키텍처를 소개합니다. 이는 기계적 불안정성과 비결정론적 AI 행동을 동시에 해결하는 최초의 인증 가능 솔루션입니다. 플로리안 바이스하르트(Dr.-Ing.) 박사, 팀 프뢰리히(Dr.-Ing.) 박사, 디터 볼퍼트가 집필한 새로운 백서 『Out of the Cage: Advanced Functional Safety for Humanoids』에서는 이 아키텍처를 상세히 설명하고 있습니다.
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Synapticon의 POSITRON SAFETY AI 플랫폼은 AI 기반 로봇 및 기계의 기능적 안전성을 한 단계 발전시킴으로써 산업 안전 분야에 혁신을 일으키고 있습니다. 이 플랫폼은 최첨단 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션을 결합하여 최고 수준의 산업 표준을 충족하는 신뢰할 수 있고 견고한 안전 기능을 보장합니다.

첨단 로봇 공학, 산업 자동화 또는 AI 기반 기계 분야를 막론하고, Synapticon의 POSITRON SAFETY AI는 성능 저하 없이 오류 방지 기능이 보장된 신뢰할 수 있는 환경을 제공합니다.
자율 시스템을 위한 AI 기반 및 하드웨어 기반 안전장치를 포함한 양전자 모션 제어 안전 기능. 이 아키텍처는 모션 제어 애플리케이션에서 속도 및 힘 제한, 낙하 방지, 동작 모니터링과 같은 기능을 통해 안전한 작동을 보장하며, 잠재적으로 고급 서보 드라이브 및 통합 서보 모터 기술을 활용합니다.

포괄적인 기능 안전:

POSITRON SAFETY AI는 SIL3 PLe (ARM) 표준을 기반으로 개발되었으며, 모션 안전, 인체 감지행동 안전 기능을 하나의 장치에 통합하여 의도적인 동작으로 인한 위험(예: 로봇에 의한 고의적인 인체 상해)과 의도하지 않은 위험(로봇에 의한 우발적인 상해)을 모두 방지합니다.

휴머노이드 안전 동작

산업 안전 제어 시스템의 혁명

기존의 안전 제어 시스템은 복잡한 애플리케이션에서 빠르게 한계에 도달합니다. 현재 시중에 나와 있는 시스템은 최대 10 자유도(DoF) 미만의 안전 모션 모니터링, 최대 6 DoF(단일 인스턴스)의 안전 전방 운동학을 제공합니다. 하지만 저희는 여기서 한 걸음 더 나아갑니다!
  • 50도 이상의 자유도(DoF)를 위한 안전한 움직임 모니터링
  • 최대 7 DoF(멀티 인스턴스)를 위한 안전한 역운동학
  • 고도로 복잡한 로봇 공학 및 자동화 시스템을 위한 최대 성능
  • SIL3 PLe를 기반으로 개발된 하드웨어 및 소프트웨어
휴머노이드 세이프 모션 – 산업용 안전 컨트롤러의 새로운 기준

Synapticon 세이프 모션은 기존 솔루션보다 성능이 훨씬 뛰어나며, 최대의 유연성을 위해 더 많은 자유도를 제공합니다. 동시에 최고 수준의 안전 기준을 충족합니다. POSITRON SAFETY AI 플랫폼의 세이프 모션 모듈로 귀사의 기계 제어 시스템을 한 단계 더 발전시켜 보세요.

안전한 인체 감지

최대의 보안을 위한 지능형 인체 인식

현대 산업 환경에서 사람과 기계의 안전한 격리는 매우 중요합니다. 기존의 안전 솔루션은 종종 유연성이 부족하며, 동적인 상황에서는 한계에 부딪히곤 합니다.

Synapticon은 SAFE HUMAN DETECTION을 통해 이러한 한계를 훨씬 뛰어넘어, 인증된 안전 모니터링과 최첨단 카메라 기반 인체 인식 기술(AI 기반 및 비 AI 기반 모두 포함)을 결합합니다.

Synapticon은 산업 자동화 분야에서 완전히 새로운 차원의 안전을 실현합니다. 센서와 카메라 기반 분석을 지능적으로 결합함으로써, 이 시스템은 사람과 장애물을 감지할 뿐만 아니라 정밀한 안전 조치를 통해 실시간으로 대응합니다.
  • 최첨단 기술을 통한 안전성 극대화
  • 실시간 사람 인식 및 추적
  • 정확한 반응을 위한 동적 객체 분류
  • 컴팩트한 안전 구역 자동 조정
  • 안전성을 극대화하기 위한 즉각적인 시스템 반응
  • SIL2 PLd 인증 프로세스 (준비 중)
시냅티콘은 산업 자동화에서 완전히 새로운 차원의 안전을 구현합니다. 센서와 카메라 기반 분석의 지능적인 조합 덕분에 시스템은 사람과 장애물을 인식할 뿐만 아니라 실시간으로 정밀한 안전 조치로 대응합니다.


행동 안전

  • 잠재적 위험을 사전에 인지합니다.
  • 실시간으로 중요한 상황 인식
  • 위험 상황에 대한 동적 평가
  • 안전, 심각 또는 위험 시나리오로 분류
  • 지속적인 학습 없이 산업 애플리케이션에 최적화
  • 비학습 AI에 대한 인증 계획으로 인증 없이도 실질적인 안전에 기여합니다.
ALT: 정밀한 움직임을 위한 모션 제어 및 EtherCAT 연결 서보 드라이브를 갖춘 로봇 시스템의 다이어그램입니다.
안전한 인간-로봇 상호작용을 위한 지능형 위험 평가

인간과 기계의 협업에서 안전을 보장하려면 실시간으로 정밀한 위험 평가가 필요합니다. 동적인 상호작용이 발생하는 경우, 기존의 안전 메커니즘만으로는 종종 부족합니다.

Synapticon은 ‘BEHAVIORAL SAFETY’를 통해 방대한 데이터로 사전 훈련되고, 특히 로봇의 관점과 복잡한 조작 시나리오에 최적화된 다중 모달 AI 모델을 활용합니다.

Synapticon은 인간과 로봇 간의 상호작용을 단순히 감지하는 데 그치지 않고 책임감 있게 분석함으로써 산업 안전의 수준을 한 단계 높입니다. 이 시스템은 데이터 기반의 의사결정을 통해 잠재적 위험에 정밀하게 대응할 수 있도록 합니다.
이중화 시스템과 실시간 모니터링에 중점을 둔 POSITRON SAFETY AI는 복잡한 다축 로봇 시스템의 안전 확보에 있어 타의 추종을 불허하는 성능을 제공합니다.

로봇 제어 및 안전 아키텍처
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이 그래픽은 POSITRON SAFETY AI의 아키텍처와 해당 애플리케이션의 모션 제어 스택 내 통합 방식을 보여줍니다.

  • 로봇 소프트웨어 스택: 이 레벨에서는 VLM, VLA 및 ROS 기반 시스템을 포함한 기존 로봇 소프트웨어를 통합할 수 있습니다.
  • 모션 컨트롤러: Synapticon 또는 타사 모션 컨트롤러의 모터코텍스 모션 컨트롤러가 여기에 통합되어 다축 모션 제어와 그래픽 사용자 인터페이스를 제공합니다.
  • 안전한 움직임: 이 레벨에서는 TCP/운동학, 움직임/속도/힘 제한을 포함한 안전한 움직임을 모니터링하고 제어할 수 있습니다.
  • 안전 모션 드라이브 및 센서: 이 레벨에는 안전 모션 기능(SLS, SLP, SLT, SOS) 및 안전 프로세스 데이터를 제공하는 안전 모션 드라이브(SOMANET)와 센서가 포함됩니다.
  • AI 보안: 이 수준에는 위치 모니터링, 사람 감지 및 행동 모니터링 기능이 포함됩니다.

POSITRON – 인공지능 기반의 안전 제어 전용 하드웨어

안전한 사람 감지, 행동 관련 안전 및 고성능 모션 안전을 위한 하드웨어.

POSITRON SAFETY AI STA1

고성능 모션 제어를 위한 세이프티 하드웨어 플랫폼
하드웨어:
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플랫폼은 가볍고 에너지 효율적인 ARM 아키텍처를 기반으로 합니다. 하드웨어는 모듈식 설계로 CPU 모듈과 캐리어 보드로 구성되어 있어 고도의 맞춤화가 가능합니다.

소프트웨어:
‍소프트웨어
구성 요소는 안전이 중요한 애플리케이션의 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. SIL3 시스템 소프트웨어는 모션 모니터링 기능의 안전한 실행을 위한 기반을 형성합니다.

기술 세부 정보

특징설명
프로세서2x 800MHz ARM R52
보안 I/O24개의 듀얼 디지털 입력, 16개의 듀얼 디지털 출력    
이더넷4x(안전 필드버스용으로 구성 가능)
직렬 방식 통신2x(RS232, 422, 485)
필드버스EtherCAT/FSOE 마스터/슬레이브
선택적 보안 프로토콜프로피세이프, CIP 안전, CC-링크 안전
안전 인증SIL3 HFT=1, PLe Cat.3(TÜV 라인란드)
하드웨어 설계모듈식 설계(CPU 카드 + 캐리어), 가볍고 에너지 효율적인 ARM 기반 하드웨어
제품의 일부 세부 사항은 아직 개발 중이라는 점에 유의하세요.

POSITRON SAFETY AI STN1

행동 안전 AI, 안전한 사람 감지 및 고성능 모션 안전을 위한 안전 하드웨어 대상
‍IGX Jetson Thor의 아키텍처는NVIDIA Halos Principles를 따르며, NVIDIA의 자율 주행 연구에서 도출된 안전 개념을 통합하고 있습니다. 이 시스템은 하드웨어 측면에서 ISO 26262 (자동차 기능 안전) 및 IEC 61508 (기능 안전)의 요구 사항을 충족하도록 설계되었으며, ISO 13849ISO/IEC TS 22440과 같은 추가 안전 표준의 구현도 지원합니다. 이를 통해 개발자는 사전 인증된 안전 구성 요소를 활용할 수 있으며, 개발 및 인증에 소요되는 노력을 대폭 줄일 수 있습니다.

핵심 안전 요소는 락스텝(Lockstep) 기반 멀티코어 MCU를 갖춘 기능 안전 아일랜드(FSI) 로, 이 MCU는 자체 클럭, 전원 및 메모리 도메인을 보유하고 있습니다. 이 FSI는 애플리케이션 컴퓨팅 플랫폼과 완전히 격리되어 있으며, 워치독 타이머, ECC로 보호된 메모리 영역, CRC 메커니즘 및 직접 액추에이터 인터페이스를 포함합니다. 이를 통해 하드 실시간 페일세이프(Fail-Safe) 및 페일오퍼레이셔널(Fail-Operational) 기능을 메인 시스템과 독립적으로 실행할 수 있습니다.

POSITRON SAFETY AI는 이 아키텍처를 활용하여 안전이 중요한 AI 애플리케이션을 결정론적이고, 추적 가능하며, 표준을 준수하는 방식으로 구현합니다. 이를 통해 협업 로봇에서 자율 기계에 이르기까지, 임바디드 AI 시스템에서 복잡한 AI 모델을 기능적으로 안전하게 사용하고 인증받을 수 있게 됩니다.
  • 엔비디아 IGX 젯슨 토르 SOM 기반
  • 올인원 AI 고성능 PC
  • MPC + 모션 제어 CPU 및 종합 안전 컨트롤러
  • 유연한 안전 인증 IO, 안전 인증 IMU
제품의 일부 세부 사항은 아직 개발 중이라는 점에 유의하시기 바랍니다.

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