국내 연구진이 360도 전방위에서 압력을 정밀하게 감지하고 스스로 힘을 조절해 부드러운 물체도 잡을 수 있는 지능형 로봇손가락을 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 방향에 상관없이 공기압으로 정밀하게 압력을 감지하는 촉각센서 신기술을 개발했다고 26일 밝혔다.
이 기술은 사람 손가락과 유사한 강성과 형상으로 단단한 물체는 물론 변형되는 부드러운 물체까지 유연하게 다룰 수 있는 것이 특징이다.
ETRI가 개발한 360도 전방위 촉각센서로 로봇손. ETRI ETRI 연구팀은 기존 3D형상 로봇손가락에 적용하던 압력센서가 물체를 잡는 방향에 따라 왜곡된 신호를 보였던 기술적 한계를 극복하고 성능과 신뢰성에서 로봇 손기술 지능화에 새로운 장을 열었다.
이번 기술의 핵심은 3차원 손가락 형태에 여러 방향에서 인가되는 압력을 정밀하게 감지할 수 있는 능력과 사람 손처럼 자연스럽게 물체를 다룰 수 있는 유연성을 동시에 제공하는 것이다.
전방위 촉각감지 로봇핸드 기술 구현. ETRI 연구팀은 로봇손가락 기술에 전방위 압력감지가 가능한 에어챔버형 유연 촉각센서 기술과 고분해능 신호처리회로 기술, 물체 강성정보를 실시간 파악하는 지능형알고리즘 기술을 결합했다.
이를 통해 전방위 촉각센서가 내장된 로봇손가락 개발함으로써 로봇이 제조와 서비스 등 다양한 분야에서 더욱 복잡하고 섬세한 작업을 수행할 수 있게 될 것으로 기대했다.
특히 ETRI는 이번 촉각센서 기술로 로봇이 다양한 물체를 더 정밀하게 조작할 수 있게 됨에 따라 로봇과 인간의 상호작용도 크게 발전할 것으로 내다봤다.
이를 위해 연구팀은 로봇손가락이 압력 변화에 따라 LED 색상이 변화하도록 적용함으로써 사용자에게 직관적인 피드백을 제공토록 했다.
360도 3D 압력 감지 및 변화에 따른 빛색깔 피드백이 가능한 로봇손가락. ETRI 아울러 진동감지 및 무선통신 기능을 통합해 로봇과 인간 간 소통도 더욱 강화했다.
또 연구진이 개발한 센서는 압력이 인가되는 부위에 직접 노출되지 않도록 해 지속적 접촉에도 장기간 안정적 동작이 가능한 것도 장점이다.
기존 촉각센서는 압력이 가해지는 부분에 직접 센서가 배치돼 고장 확률이 상대적으로 높았다.
김혜진 ETRI 지능형부품센서연구실 책임연구원은 “이번 기술이 로봇과 인간의 상호작용을 한 단계 발전시키고, 사회와 산업에 로봇이 더욱 깊숙이 통합될 수 있는 기반을 마련했다”고 설명했다.
향후 연구팀은 손가락 한마디를 넘어 로봇손 전체가 인간처럼 촉감을 갖도록 연구를 지속하고, 나아가 압력뿐 아니라 온도, 습도, 광, 초음파 등 인간 감각 능력을 뛰어넘는 초감각 로봇손 개발로 확대할 계획이다.
전방위 촉각감지 로봇핸드 기술을 시연하는 ETRI 연구팀. ETRI 한편 이번 연구성과는 27일부터 서울 코엑스에서 열리는 ‘스마트공장·자동화산업전(SFAW 2024)’에서 공개한다. 또 ETRI는 ㈜원익로보틱스와 업무협력을 맺고 로봇 촉각기능을 활용한 다양한 연구를 이어갈 방침이다.
