DGIST 로봇공학전공 윤동원 교수팀, 사람 손처럼 정교한 인간형 로봇핸드 핵심 기술 개발

DGIST 로봇공학전공 윤동원 교수(왼쪽)와 제1저자인 양준모 석박사통합과정생이 개발한 인간형 로봇핸드를 들고 포즈를 취하고 있다.

"강체 및 유연구조의 장점을 함께 지니고 단점을 극복하기 위해 '유연힌지구조'(Crossed Flexure Hinge·CFH)를 이용하여 높은 충격흡수율과 다양한 형상의 물체와 무거운 물체를 파지할 수 있는 인간형 로봇핸드 개발하는데 성공하였다. 베어링등의 정밀부품을 사용한 조립이 필요없어, 제작이 보다 용이하고, 저가로 로봇핸드를 만들 수 있다."

DGIST 로봇공학전공 윤동원 교수 연구팀이 사람 손과 같이 정교하고 유연한 인간형 로봇핸드(Robot Hand) 핵심 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 제작이 간편하고 외부충격에도 안정적으로 구동이 가능해, 산업체의 협동로봇분야 등 다양한 스마트 로봇분야에 적용이 기대된다.

이번 연구성과에 대해 윤동원 교수는 "연구팀이 개발하고자 하는 유연힌지구조의 인간형 로봇핸드 개발 기술은 기존의 강체구조와 유연구조의 장점만을 취하고 단점을 극복한 하이브리드형 부분 유연구조 로봇핸드 개발을 새롭게 했다는 점에서 의미가 있다. 향후 추가 연구를 통해 보다 더 컴팩트하고 실제 필드에서 요구되는 자격을 갖춘 로봇핸드를 제안할 수 있을것으로 기대한다"고 말했다.

DGIST 윤동원 연구팀이 개발한 교차형 힌지구조가 적용된 로봇핸드 프로토타입 실제이미지.

연구팀은 후속 연구를 통해 CFH의 소재를 변형하여 보다 더 높은 충격흡수율과 파지 능력을 지닌 로봇 핸드 개발 연구를 진행할 예정이다. 또 다양한 응용 가능성을 추가적인 실험을 통해 실용화 방안을 모색하고, 기존의 현장에서 사용되는 그리퍼 및 매니퓰레이터 등과의 호환성을 고려하여 현장 적용 실험 등을 수행하면 실용화 할 수 있을 것이라 기대된다.

"우리 연구팀이 개발한 유연힌지구조의 인간형 로봇핸드는 힌지 자체의 순응 특성(compliance)으로 인하여 충격이 가해졌을 시 흡수율이 우수하며, 최대 4㎏ 무게의 물체를 파지할 수 있다. 따라서, 현장에서 사람과 상호작용 하며 사용되는 협동로봇인 메니퓰레이터 또는 다양한 서비스 로봇에 적용될 수 있으며, 그 외에도 공정 및 생산라인, 스마트 산업용 로봇 분야에 사용될 수 있다."

제안된 유연힌지 구조의 인간형 로봇핸드

윤 교수는 "이번 연구를 통하여 협동 로봇 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 로봇핸드가 잘 보급되는 것이 목표다. 특히, 내충격력, 생산성의 향상 등을 통하여 좋은 성능의 로봇 핸드를 저가로 공급하여 많은 산업분야에서 활용되기를 바란다"면서 "앞으로 개발된 인간형 로봇핸드의 규격과 성능, 호환성을 보완하여 실제 산업용 로봇이 적용되는 현장 널리 보급하도록 하겠다"고 말했다.

이번 연구 결과는 로봇분야의 최상위 국제학술지 '소프트 로보틱스(Soft Robotics)'에 지난 3월 5일자 온라인으로 게재됐다. 더불어 DGIST 로봇공학전공 양준모 석박사통합과정생과 김정석 석사졸업생이 공동1저자로 참여했고, 한국연구재단의 신진연구지원사업으로 수행됐다.

박종문기자 kpjm@yeongnam.com

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