ETRI '360도 전방위 촉각센서' 압력 정밀감지 로봇 손가락 개발

2024 스마트공장·자동화산업전 전시… 2024년 하반기 상용화 예고

물이 가득 담긴 컵을 들고 있는 로봇 손가락. 손가락이 집는 물건의 압력 변화에 따라 실시간으로 손가락 끝의 LED 색상이 바뀐다. ETRI 제공

국내 연구진이 360도 전방위 압력을 섬세하게 감지하는 로봇 손가락을 개발했다. 물체에 따라 다른 압력으로 미세한 구동이 가능한 기술로 국내 기업체와 협력해 2024년 하반기 상용화할 예정이다.

한국전자통신연구원(이하 ETRI)은 공기압 기반으로 방향과 상관없이 매우 정밀하게 압력을 감지할 수 있는 촉각센서 신기술을 개발하고 27일부터 사흘간 서울 코엑스서 열리는 '스마트공장·자동화산업전'(SFAW 2024)에서 전시한다고 26일 밝혔다.

ETRI 지능형부품센서연구실 김혜진 책임연구원 연구팀이 개발한 이번 기술은 사람 손가락과 유사한 강성과 형상을 갖는 로봇 손가락이다. 단단한 물체부터 변형 가능한 부드러운 물체까지 모두 유연하게 다룰 수 있다.

연구팀은 기존 3D 형상의 로봇 손가락에 적용되는 압력센서가 물체를 잡는 방향에 따라 왜곡된 신호를 보였던 기술적 한계를 극복했다. 360도 어떤 방향에서도 물체에 가해지는 압력을 정밀하게 감지해 사람 손처럼 자연스럽게 물체를 다룰 수 있는 기술이다.

연구팀은 로봇 손가락 기술에 전방위 압력감지가 가능한 에어챔버형 유연 촉각센서 기술과 고분해능 신호처리 회로 기술, 물체의 강성 정보를 실시간 파악할 수 있는 지능형 알고리즘 기술을 결합해 고도화했다. 또 압력 변화에 따라 LED 색상이 변하도록 해 사용자에게 직관적인 피드백을 제공한다. 진동 감지와 무선통신 기능을 통합해 로봇과 인간 간 소통도 강화했다.

앞으로 연구진은 손가락 한 마디를 넘어 로봇손 전체가 인간과 같은 촉감을 갖도록 개발할 계획이다. 압력뿐 아니라 온도와 습도, 광, 초음파 등 인간 감각 능력을 뛰어넘는 초감각 개발까지 목표로 하고 있다.

3월 7일 진행한 ETRI와 원익로보틱스 간 업무협력협정서(LOI) 체결식에서 김학래(왼쪽) 원익로보틱스 대표이사와 민옥기 ETRI 초지능창의연구소장이 기념촬영을 하고 있다. ETRI 제공

ETRI 연구진은 (주)원익로보틱스와 3월 7일 상호협력을 체결했으며 이전부터 기술 교류를 진행했다. 이번 전시에선 두 기관의 연구성과를 상용화 가능한 형태로 전시하며 앞으로 상용화를 위한 기술이전을 논의하고 있다.

김혜진 ETRI 지능형부품센서연구실 책임연구원은 "이번 센서 기술이 로봇과 인간 간 상호 작용을 한 단계 발전시키고 로봇이 우리 사회와 산업에 더욱 깊숙이 통합될 수 있는 기반을 마련했다"고 말했다. 임효인 기자