한국전자통신연구원(ETRI)이 인가되는 방향과 상관없이 정밀하게 압력을 감지할 수 있는 촉각센서 기술을 개발했다고 전했다. 360도 전방위 압력을 정밀하게 감지할 수 있게 됨으로써 로봇핸드의 응용 분야를 크게 확장할 것으로 기대된다. 

ETRI가 개발한 촉각센서 기술은 사람 손가락과 유사한 강성(모듈러스)과 형상을 갖춘 로봇 손가락(로봇핸드)에 탑재돼 단단한 물체부터 변형가능한 부드러운 물체까지 모두 유연하게 다룰 수 있다.

기존 3D 형상의 로봇 손가락에 적용된 압력센서의 경우, 물체를 잡는 방향에 따라 왜곡된 신호를 수집하는 기술적 한계를 지녔지만, 공기압을 기반으로 전방위 압력을 감지함으로써 기존 기술의 한계를 극복하도록 한 것이다. 

또 센서의 정밀 압력 감지 능력에 더해 로봇 손가락이 압력 변화에 따라 LED 색상이 변화하도록 개발돼 사용자에게 직관적인 피드백을 제공하며 진동 감지, 무선통신 기능도 통합돼 로봇-인간과 강화된 소통이 이뤄지도록 했다. 

압력이 인가되는 부위에 센서가 직접 노출되지 않도록 한 점도 특징이다. 이는 로봇 손처럼 지속적인 접촉에도 장기간 안정적 동작이 가능함을 의미한다.

다양한 물체를 더 정밀하게 조작하고 인간과의 상호작용을 개선함으로써 복잡하고 섬세한 작업 수행이 가능해진 셈으로, 이는 제조·서비스 분야 등 다양한 분야에서 로봇과 로봇핸드 활용 확산에 기여할 것으로 ETRI는 기대했다. 

이 기술은 원익로보틱스와 상호협력을 통해 실물 로봇핸드로 제작돼 서울 코엑스에서 개최되는 ‘스마트공장·자동화산업전(SFAW 2024)’에서 소개될 예정이다.

전시회에서 소개되는 로봇핸드에는 전방위 압력감지가 가능한 에어챔버형 유연 촉각센서 기술과 고분해능 신호처리 회로 기술, 물체의 강성 정보를 실시간 파악할 수 있는 지능형 알고리즘 기술이 결합돼 로봇핸드가 사람의 손처럼 자연스럽게 물체를 다룰 수 있음을 시연한다. 

ETRI 지능형부품센서연구실 김혜진 책임연구원은 “이번 센서 기술을 통해 로봇과 인간간 상호 작용을 한 단계 발전시키고, 로봇이 우리사회와 산업에 깊숙이 통합될 수 있는 기반이 마련됐다”고 말했다.

ETRI는 기술이전을 거쳐 올 하반기에 상용화가 이뤄질 것으로 예상했다. 압력뿐 아니라 온도·습도·광·초음파 등 인간 감각 능력을 뛰어넘는 초감각 손 개발까지 확장할 수 있도록 후속연구도 이어갈 예정이다.