아주대, 정밀성 높이고 쓰임새 늘린 ‘로봇손’ 개발
||2024.12.23
로봇 그리퍼는 3지 형태의 로봇 손으로 그동안 잡거나 놓는 수준의 작업만을 수행할 수 있었다.
신뢰할 수 있는 제어성과 견고함을 확보하기 위해서는 제한적으로 설계해야 하기 때문이다.
아주대 연구팀은 제어성과 견고성을 유지하면서도 평행 잡기, 정밀잡기, 감싸잡기 와 같이 다양하게 물건을 쥘 수 있는 기능을 구현해 내는 것에 성공했다.
물체의 방위를 손안에서 변경하거나 공구를 조장하는 기능까지 가능한 로봇손을 개발한 것이다.
아주대 연구팀은 병렬 및 직렬 구조 기반의 새로운 링크 매커니즘을 개발하고 높은 구동 자유도를 확보했다.
또 견고한 구동계 및 구조 설계로 높은 파지력을 확보하면서도 로봇 손끝에 결합할 수 있는 그리퍼 끝단 센서도 개발했다.
센서를 활용하면 물체가 어떻게 잡히고 조작되는지를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
센서는 로봇과의 결합이 용이하면서 높은 공간 해상도(0.1mm 이하)와 분포 하중 측정 기능을 포함한다.
이러한 특징은 센서가 정확하게 접촉력을 측정하고 로봇이 섬세하게 조작할 수 있도록 제어하는 데 도움을 준다.
연구팀은 높은 공간 해상도를 확보할 수 있는 보정 알고리즘을 센서에 적용해 해당 기술을 개발할 수 있었다.
새롭게 개발한 센서와 로봇 손을 활용할 경우 휴머노이드 로봇이나 산업용 로봇의 끝단 장치로 장착해 기존 수행이 어려웠던 작업들을 하나의 그리퍼 플랫폼에서 수행할 수 있다.
김의겸 아주대 기계공학과 교수는 "인간의 손 모양을 본떠 만든 인간형 로봇손은 특수한 제어방법론이 필요해 아직 산업 현장에서 이를 활용하기가 어려운 상황"이라며 "이번에 개발한 다자유도 그리퍼는 작업 범위가 넓고 명확한 기능성을 가지고 있어 로봇 신산업 개척에 중요한 의미를 가진다"고 말했다.
한편, 해당 연구는 ‘전방위 물체 조작이 가능한 다자유도 산업용 로봇 그리퍼(INDEX Gripper: Industrial Dexterous Robotic Gripper Capable of All-Orientational Object Manipulation)’라는 제목으로 「IEEE-ASME 트랜색션스 온 메카트로닉스(IEEE-ASME Transactions on Mechatronics)」 12월호에 게재됐다.
구자훈 기자 hoon@kihoilbo.co.kr
