“맥박까지 감지”…사람 촉감 가진 로봇 센싱 기술 개발
“맥박까지 감지”…사람 촉감 가진 로봇 센싱 기술 개발
기존 전자센서 갖동 어려웠던 수중 및 고온 환경에서 활용 기대
  • 이정민 기자
  • 승인 2017.12.21 09:18
  • 댓글 0
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원격 촉각 센싱의 개념.사진=기계연 제공

[굿모닝충청 이정민 기자] 사람 피부처럼 로봇 손끝에 센서가 장착, 촉각을 느낄 수 있는 기술이 개발됐다.

이 기술은 그동안 전자센서 작동이 어려웠던 수중 및 고온 환경에서도 활용이 기대된다.

한국기계연구원(이하 기계연) 나노자연모사연구실과 DGIST(대구경북과학기술원) 김철기 교수 연구팀은 ‘자기 시냅스가 결합된 원격 촉각 센싱 기술’을 개발했다고 21일 알렸다.

연구팀은 사람의 손끝에서 뇌까지 중추신경계를 따라 촉감 신호가 전달되는 원리를 모사했다.

로봇 손가락의 끝에 실리콘으로 된 접촉부를 만들고 센서까지 공압튜브로 연결했다. 접촉부에 촉각신호가 입력되면 얇은 공압튜브로 전달된 압력이 센서부의 자석을 움직이고 이 세기의 변화를 자기저항센서가 감지해 전기신호로 출력하는 원리이다.

원격 촉각 센싱 시스템

이 기술은 접촉부와 센서부 사이가 물리적으로 떨어져 있는 원격방식이다.

접촉부에서 직접 센싱을 하지 않기 때문에 접촉부에 사용된 유연 소재의 점탄성과 무관하게 안정적인 측정 결과를 얻을 수 있다.

즉, 접촉부에 피부와 유사한 부드러운 소재를 써도 그 성질과 관계없이 정확한 값을 반복적으로 얻을 수 있다는 의미다.

또 손목의 맥박까지 감지할 수 있을 만큼 정밀하다.

실험결과 쌀 한톨의 무게와 같은 0.03g 수준의 압력변화까지 감지하는 결과를 얻었다. 기존 센서 기술의 한계도 극복했다. 습기와 열기 등 외부 환경 변화에 취약했던 전자센서 부분이 접촉부와 분리돼 수중, 고온의 환경에서도 센서 작동이 가능하기 때문이다.

특히 이번 성과는 기계, 전자, 화학 등 융합연구 성과라는 점에서 의미가 깊다고 기계연은 설명했다.

임현의 기계연 나노자연모사연구실장은 “원격 촉각 센싱 기술은 기존의 유연소재를 이용한 촉각센서에서 나타날 수 있는 문제를 해결한 기술”이라며 “바이오닉 암 또는 로봇에 적용하면 원전 사고 현장이나 물 속 등 기존 전자센서가 작동하기 어려운 극한 환경에서도 신뢰도 높은 촉감 정보를 확보할 수 있어 국민의 복지 향상과 안전에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 과기정통부의 ‘바이오닉암메카트로닉스융합연구사업’의 일환으로 진행됐다.

연구성과는 수행 세계적 학술지인 네이처 자매지에 이달 5일자로 게재됐다.


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