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산업 영화가 현실로?…정밀 조립작업도 가능한 로봇 ‘손’
메디컬투데이 남연희 기자
입력일 : 2018-01-12 07:04:14
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[메디컬투데이 남연희 기자]

과거 어릴 적 자주 보던 애니메이션과 영화에 등장하던 로봇은 상상 속에서나 가능하던 시절이 있었다. 그러나 선진국을 중심으로 로봇산업은 빠르게 발전했고 인간을 표방한 휴머노이드(Humanoid) 로봇이 등장하기 시작했다.


두발로 걷고, 뛰고, 춤추고, 악수하는 로봇은 이제 우리에게 낯설지 않다.

하지만 휴머노이드 로봇의 가장 어렵고 중요한 기술은 바로 ‘손’에 있다. 아무리 똑똑한 로봇이라도 사람 수준의 손동작을 구현해낼 수 없다면 결국 사람의 역할을 대신할 수 없기 때문이다.

한국생산기술연구원 로봇인지제어연구팀 배지훈 박사팀이 개발한 ‘인간형 상반신 로봇을 이용한 물체의 조작·조립 기술’은 이 모든 문제의 해답을 갖고 있다.

세계 3대 휴머노이드 로봇 강국으로 꼽히는 한국. 선진국에 비해 다소 늦게 로봇산업에 뛰어들었지만 단기간에 빠른 성장세를 보이며 발전해가고 있다.

연구팀이 개발한 ‘인간형 상반신 로봇을 이용한 물체의 조작·조립 기술’은 말 그대로 물체의 조작과 조립이 가능한 고자유도의 상체로봇을 말한다. 기존의 로봇 시스템은 지정된 단순 반복 작업만 가능한 것에 비해 스스로 변화하는 환경을 인지하고 대응해 작업을 수행한다는 차이점이 있다.

특히 상체로봇은 손을 이용해 양팔 Peg in Hole 작업을 세계 최초로 성공, 0.05mm의 정밀한 조립작업이 가능하다. 쉽게 말해 로봇이 양 팔과 손을 이용해 물체를 스스로 집고 끼워넣는 작업을 수행하는 것인데 두 물체의 간격이 0.05mm로 이는 사람도 쉽게 끼워 넣을 수 없는 범위 내의 작업이다.

대부분 로봇이 물체를 집어서 옮기는 작업만 수행하는 데 반해 작업능력이 더 정밀해진 것은 물론 이 기술을 통해 더 다양하고 많은 작업을 수행할 수 있게 된 것이다.

상체로봇이 50자유도라는 것도 주목할 부분. 사람에 비유하자면 50개의 관절이 있는 것과 같다. 현재 휴머노이드 로봇 전체 중 가장 많은 것이 38개뿐인 것과 비교하면 상체에만 50개의 모터가 들어가 있다는 것은 놀라운 기술이다.

또한 손가락 끝에 센서가 없는 것도 주목할 만한 점이다. 대부분의 로봇이 센서를 이용해 물체를 인지하고 집는 데 반해 연구팀의 로봇은 손끝의 센서 없이도 물체를 집고 끼우는 작업 수행 이 가능하다.

이는 알고리즘을 단순화시킴으로써 적은 양의 정보로도 하고자 하는 목표에 도달할 수 있게 하여 각종 오차와 불확실성 속에서도 정밀한 작업을 수행해낼 수 있게 했다.


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철저한 정보와 고가의 센서로 움직이는 것이 아닌 실제 사람과 흡사한 움직임을 통해 늘 변수가 존재하는 다양한 환경에서도 작업이 가능하게 됐다고 연구팀은 설명했다.  
메디컬투데이 남연희 기자(ralph0407@mdtoday.co.kr)
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