사람 손처럼 물건 잡는 로봇 손 개발

■ 사람 손처럼 물건 잡는 로봇 손 개발

● 달걀 집기, 가위질 척척, 사과도 잡을 수 있다.

마치 사람 손처럼 작동하는 인간형 로봇 손이 국내 개발됐다. 여러 형상의 물체를 자유롭게 집거나 도구를 사용 가능하다. 로봇 손은 무게 대비 쥐는 힘이 세계 최고 수준이며, 다양한 로봇 팔에 장착 가능하다. 로봇 활용 산업 분야 발전에 핵심 역할을 할 전망이다. 한국기계연구원 로봇메카트로닉스연구실 도현민 박사팀이 사람 손과 같은 방식으로 물체를 조작하는 로봇 손 개발에 성공했다고 2020년 01월 22일 밝혔다.

로봇 손은 4개 손가락과 16개 관절로 이뤄졌다. 12개 모터를 사용, 각 손가락이 독립적으로 움직인다. 핵심은 모터를 직경 8㎜ 수준으로 소형화해 내장했다는 점이다. 기존 로봇 손 모터는 크고 무거워 내장이 불가능했다. 반면에 새로운 모터를 쓴 로봇 손은 모터를 소형화 하면서 구동부를 손바닥 내부에 장착할 수 있다. 덕분에 모듈화를 이뤄, 로봇 팔에 장착하기 쉬워졌다. 기존 로봇 손은 모터가 외부에 있어 로봇 팔을 적용할 때, 별도 구조 변경이 필요했다.

새로운 로봇 손은 무게 대비 쥐는 힘도 매우 크다. 모터 소형화로 손 무게를 1㎏이하로 줄였지만, 낼 수 있는 힘은 3㎏에 달한다. 손 관절부를 연결하는 뼈대(링크) 구조를 다변화 해서 구동 과정 중에 힘 손실을 최소화한 결과이다.

로봇 손끝과 손가락 마디, 손바닥에 장치한 힘 측정 센서도 남다르다. 센서는 지름 15㎜, 무게 5g 이하 초소형이다. 물체에서 가해지는 압력과 방향을 정밀 감지한다. 물체를 쥐는 힘을 세밀하게 조절할 수 있게 한다. 연구팀은 서울대학교와 공동 연구로 피부형 촉각 센서도 로봇 손에 장착했다. 이 센서는 물체와 닿을 때 접촉 부위 분포와 힘을 측정한다. 도현민 박사는 “로봇 손은 사람의 섬세한 손 움직임을 모방해서 다양한 물체를 다룰 수 있다. 로봇 손 알고리즘이나 로봇 손 조작 지능을 연구하기 위한 플랫폼으로도 활용 가능하다”고 말했다.