한국전자통신연구원, 360도 전방위 촉각센서를 개발했다. / 사진. 한국전자통신연구원

 

한국전자통신연구원(이하 ETRI)은 공기압을 기반으로 인가되는 방향과 상관없이 매우 정밀하게 압력을 감지할 수 있는 촉각센서 신기술을 개발했다고 밝혔다.

 

ETRI는 원익로보틱스와 협력관계를 구축하고 관련성과를 다가오는 27일(수)부터 사흘간 서울 코엑스에서 개최되는 ‘스마트공장·자동화산업전(SFAW 2024)’에 공동 전시할 방침이다.

 

촉각센서 기술은 사람 손가락과 유사한 강성과 형상을 갖는 로봇 손가락으로 단단한 물체부터 변형가능한 부드러운 물체까지 모두 유연하게 다룰 수 있다.

 

연구진은 본 기술이 기존 3D 형상의 로봇 손가락에 적용되는 압력센서가 물체를 잡는 방향에 따라 왜곡된 신호를 보였던 기술적 한계를 극복했다고 설명했다. 

 

본 기술의 핵심은 3차원 손가락 형태에서도 여러 방향에서 인가되는 압력을 정밀하게 감지할 수 있는 능력과 사람의 손처럼 자연스럽게 물체를 다룰 수 있는 유연성을 동시에 제공한다는 점이다.

 

연구진은 본 로봇 손가락 기술에 전방위 압력감지가 가능한 에어챔버형 유연 촉각센서 기술과 고분해능 신호처리 회로 기술, 물체의 강성 정보를 실시간 파악할 수 있는 지능형 알고리즘 기술이 결합돼 고도화됐다고 설명했다.

 

연구진은 센서의 정밀 압력 감지 능력에 더해 로봇 손가락이 압력 변화에 따라 LED 색상이 변화하도록 개발해 사용자에게 직관적인 피드백을 제공하게 만들었다. 진동 감지 및 무선통신 기능을 통합함으로써 로봇과 인간 간 소통도 더욱 강화했다.

 

압력 세기에 따라 로봇 손가락 색이 달라진 모습 / 사진. 한국전자통신연구원

 

또한, 연구진이 개발한 센서는 압력이 인가되는 부위에 센서가 직접 노출되지 않아 로봇 손처럼 지속적인 접촉에도 장기간 안정적 동작이 가능해 로봇핸드 응용 분야 확장성이 더욱 향상했다. 기존 촉각센서는 압력이 가해지는 부분에 직접 센서가 배치돼 있어 고장 확률이 상대적으로 높았다.

 

향후 연구진은 손가락 한 마디를 넘어 로봇손 전체가 인간과 같은 촉감을 가지도록 개발할 계획이다. 

 

아울러, 압력뿐 아니라 온도, 습도, 광, 초음파 등 인간 감각 능력을 뛰어넘는 초감각 손 개발까지 확장할 계획이다. 원익로보틱스와 업무협력으로 촉각센서로 물체를 인식하고 유연하게 힘을 제어할 수 있는 로봇손까지 개발했다. 

 

이번 연구성과는 로봇의 촉각 기능을 한 단계 끌어올린 혁신적 기술로 평가되며 연구진은 앞으로 센서를 통해 로봇이 인간의 손처럼 물체를 다루고 세계를 느낄 수 있도록 다양한 연구를 계속해 나갈 계획이다.