뭐든지 다 잡을 수 있는 ‘인간형 로봇 손’ 등장

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뭐든지 다 잡을 수 있는 ‘인간형 로봇 손’ 등장

이준기 기자   bongchu@
입력 2020-01-22 15:28

기계연, 사람 손 모양과 유사한 '로봇 손' 개발
멜로디언 연주부터 생수통 잡기까지 자유자재 동작


지난 21일 한국기계연구원 연구14동에서 사람 손 모양과 유사한 '로봇 손'이 멜로디언을 연주하기 위해 움직이고 있다. 이 로봇 손은 멜로디언 연주는 물론 생수통 들어 물 따르기 등 사람이 일상 생활에서 하는 다양한 손 동작을 정교하게 수행한다.

이준기 기자

지난 21일 대전 유성구 한국기계연구원 연구14동. 연구시설에 들어서자 로봇팔에 장착된 사람 손모양과 유사한 '로봇 손'이 눈길을 사로 잡는다. 연구책임자의 간단한 시연 소개가 끝난 후, 로봇은 특유의 기계음을 내며 움직이기 시작한다.


로봇손은 옆에 놓인 멜로디언으로 다가가 이내 건반을 누르려 한다. 마치 사람의 손처럼 자유자재로 움직이면서 '도레미∼미레도∼'를 반복해서 누른다. 멜로디언 연주를 마친 로봇 손은 원래 위치로 돌아와 사람을 향해 손을 흔들고 동작을 멈춘다.
이어 연주를 마친 로봇 손은 다시 탁자 위에 놓인 생수통을 손으로 움켜쥔다. 물이 들어 있는 생수통을 든 로봇 손은 옆에 있는 물컵에 물을 정확하게 따른다. 물을 다 비운 빈 생수통을 로봇 손이 다시 움켜쥐고, 힘을 가해 찌그러 뜨린 후, 쓰레기통에 버린다.

이번 시연처럼 멜로디언 연주부터 물컵에 물 붓기에 이르기까지 일상생활에서 사람의 손이 자유자재로 수행하는 일들을 '로봇 손'이 척척 해내는 시대가 왔다.

한국기계연구원은 도현민 박사 연구팀이 달걀을 집어 옮기거나, 가위질을 하는 등 일상 생활에서 다양한 물체와 도구를 조작할 수 있는 사람 손 크기의 '로봇 손'을 개발했다고 22일 밝혔다.

로봇 손은 4개의 손가락과 16개 관절로 이뤄져 있다. 각 방향으로 움직일 수 있도록 12개 모터가 사용됐으며, 각 손가락은 독립적으로 움직인다.

특히 물체와 접촉을 감지할 수 있는 촉각 기능을 부여하기 위해 '힘 측정 센서'를 개발, 손가락 끝과 마디, 손바닥에 장착했다.


손가락 끝에 장착된 힘 센서는 지름 15㎜, 무게 5g 이하의 초소형 센서로, 로봇 손과 물체가 접촉할 때 손가락 끝에서 감지되는 힘의 크기와 방향을 측정할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이 때문에 물건을 쥐는 힘으로 사람의 손처럼 자유롭게 조절할 수 있다.

또 손가락 마디와 손바닥에는 서울대와 공동연구를 통해 개발한 피부형 촉각센서를 장착했다. 로봇 손과 물체가 접촉할 때 접촉 부위의 분포와 힘을 측정하게 된다. 이 때문에 물체 형태에 따라 손가락 모양을 달리 잡을 수 있다.

현재 상용화된 로봇 손은 촉각센서가 내장돼 있고, 손가락 구동부가 손바닥 내부에 장착된 모듈형 제품이 없어 활용하는 데 한계가 있었다.

연구팀의 로봇 손은 구동부를 손바닥 내부에 장착해 이를 모듈화 시켰으며, 좁은 공간에서도 자유롭게 움직일 수 있도록 소형화하는 데 성공했다. 로봇 손의 무게는 1㎏ 이하이지만, 3㎏ 이상의 물체를 들 수 있을 정도로 기존 상용 로봇 손보다 가벼우면서 힘은 더 세졌다.

연구팀은 정교한 작업을 필요로 하는 산업용 현장에 로봇 손을 적용할 계획이다.

도현민 기계연 책임연구원은 "사람 손의 섬세한 움직임을 모방해 우리가 일상에서 사용하는 도구 등 다양한 물체를 다룰 수 있도록 하기 위해 개발됐다"며 '로봇 손의 파지 작업 알고리즘과 로봇 조작지능을 부여하는 플랫폼으로 활용할 수 있을 것"이라고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
기계연이 개발한 '로봇 손' 모습으로, 손가락과 관절에 힘센서와 피부형 촉각센서 등이 장착돼 사람의 손처럼 자유롭게 물체를 잡거나 옮길 수 있다.

기계연 제공



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