달걀 집어들고 가위질까지..기계연 '인간형 로봇 손' 개발

김동호 기자 승인 2020.01.22 14:25 의견 0
한국기계연구원 도현민 박사 연구팀은 달걀을 집거나 가위질 등을 할 수 있는 사람 손 크기의 '인간형 로봇 손'을 개발했다. (자료=한국기계연구원) 

[한국정경신문=김동호 기자] 사람 손과 같은 움직임을 가진 로봇 손이 국내에서 개발됐다. 

한국기계연구원(원장 박천홍, 이하 기계연) 도현민 박사 연구팀은 달걀을 집거나 가위질을 하는 등 일상생활 속 다양한 물체 및 도구 조작이 가능한 사람 손 크기의 '인간형 로봇 손'을 개발했다고 22일 밝혔다. 

이 기술을 토대로 범용 구조로 로봇을 제작하면 다양한 로봇 팔에 장착할 수 있어 활용성이 높다. 기계연은 무게 대비 쥐는 힘도 세계 최고 수준을 갖추고 있다고 설명했다. 산업현장은 물론 일상생활까지 로봇 손의 활용이 더 확대될 것으로 기계연은 기대하고 있다.

연구팀은 로봇 손을 사람 손가락의 움직임과 구조를 모사해 같은 방식으로 조작이 가능한 인간형 로봇 손을 개발했다. 기본적으로 로봇 손은 4개의 손가락과 16개의 관절로 이루어졌다. 각 방향으로 움직일 수 있도록 12개의 모터를 사용했다. 각 손가락은 독립적으로 움직인다.

한국기계연구원 도현민 박사 연구팀이 개발한 로봇 손의 구조 (자료=한국기계연구원) 

손가락을 움직이는 구동부를 손바닥 내부에 장착해 모듈화에 성공했다. 기존의 로봇 팔 구조를 변경할 필요 없이 로봇 손을 쉽게 장착할 수 있도록 해 활용도를 높인 것이 특징이다.

기존 상용 로봇 손과 비교해 가볍고 힘도 세다. 이번에 개발한 인간형 로봇 손의 무게는 1킬로그램 이하다. 하지만 3킬로그램가 넘는 물체를 들어올릴 수 있다.

물체와 접촉을 감지할 수 있는 촉각 기능을 부여하기 위해 힘 측정 센서를 개발해 손가락 끝과 마디 및 손바닥 등에 장착했다. 손가락 끝에 장착된 힘 센서는 지름 15밀리미터, 무게 5그램 이하 초소형 센서다. 로봇 손과 물체가 접촉할 때 손가락 끝에서 감지되는 힘의 크기와 방향 등을 측정할 수 있다. 물건을 쥐는 힘을 조절할 수 있는 셈이다.

서울대학교와 공동연구를 통해 피부형 촉각 센서도 장착했다. 피부형 촉각 센서는 로봇 손과 물체의 접촉 때 접촉 부위의 분포와 힘을 측정한다.

도현민 책임연구원은 "사람 손의 섬세한 움직임을 모방해 우리가 일상생활에서 사용하는 도구 등 다양한 물체를 다루기 위해 개발했다"고 설명했다. 그는 "로봇 손의 '파지' 작업 알고리즘과 로봇의 조작 지능을 연구하기 위한 플랫폼으로도 활용될 것으로 기대한다"고 덧붙였다.

이번 연구는 산업통상자원부의 멀티 모달 인식 기반으로 일상 생활에서 사용할 수 있는 로봇 작업 제어 기술 개발 과제로 진행됐다.

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