한국전자통신연구원(ETRI)은 방향에 상관없이 360도 전방위 압력을 정밀 감지할 수 있는 로봇 손가락을 개발했다고 26일 밝혔다.
이로써 물체 강성에 맞춰 잡는 힘을 조절할 수 있어 초정밀 물체인지 혁신을 가져올 전망이다. 올 하반기 상용화가 가능할 것으로 보인다.
원익로보틱스와 상호협력을 체결, 관련 성과를 27~29일 서울 코엑스에서 개최되는 '스마트공장·자동화산업전(SFAW 2024)'에서 확인할 수 있다.
사람 손가락과 유사한 강성(모듈러스)과 형상을 가진 로봇 손가락에 센서를 담았는데, 기존 3차원(D) 로봇용 손가락 압력센서가 물체를 잡는 방향에 따라 왜곡된 신호를 보였던 한계를 극복했다.
여러 방향에서 가해지는 압력을 정밀 감지할 수 있는 능력, 사람 손처럼 단단하거나 부드러운 물체 모두 유연하게 다룰 수 있는 유연성을 동시에 제공한다는 점이 핵심이다.
전방위 압력감지 에어챔버형 유연 촉각센서 기술, 고분해능 신호처리 회로 기술, 물체 강성 정보를 실시간 파악하는 지능형 알고리즘 기술을 결합·고도화했다.
ETRI는 촉각센서 기술을 통해 로봇이 다양한 물체를 더 정밀하게 조작하고 인간과의 상호작용을 크게 개선할 수 있을 것으로 보고 있다.
연구진은 로봇 손가락이 압력 변화에 따라 LED 색상이 변화하도록 개발, 직관적인 피드백을 제공하게 만들었다. 진동 감지 및 무선통신 기능을 통합해 로봇-인간 간 소통도 더욱 강화했다.
또 압력이 가해지는 부위에 센서가 직접 노출되지 않아 지속적인 접촉에도 장기간 안정적 동작이 가능하다. 기존 촉각센서 고장 확률을 낮췄다.
김혜진 ETRI 지능형부품센서연구실 책임연구원은 “로봇과 인간 간 상호 작용을 한 단계 발전시키고 로봇이 우리 사회와 산업에 더욱 깊숙이 통합될 수 있는 기반을 마련했다”고 말했다.
향후 연구진은 손가락을 넘어 로봇손 전체가 인간과 같은 촉감을 가지도록 개발할 계획이다. 압력뿐 아니라 온도, 습도, 광, 초음파 등 인간 감각 능력을 뛰어넘는 초감각 손도 개발할 계획이다.
한편 이번 성과는 원익로보틱스와 업무협력으로 이뤄졌다. 산업통상자원부와 한국산업기술평가원(KEIT)의 '자유형상 고집적 융복합센서를 위한 유연인장 하이브리드 센서 플랫폼 기술 개발' 일환으로 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
