블로그

Aug 25, 2023

기술은 로봇에게 인간을 부여합니다

엘리자베스 몬탈바노 | 2023년 8월 30일 로봇을 개발하는 과학자들의 주요 목표 중 하나는 인간과 유사한 촉각을 제공하여 로봇이 물체를 파악하고 조작할 수 있도록 하는 것입니다.

엘리자베스 몬탈바노 | 2023년 8월 30일

로봇을 개발하는 과학자들의 주요 목표 중 하나는 로봇에게 인간과 유사한 촉각을 제공하여 물체의 구성에 적합한 방식으로 물체를 잡고 조작할 수 있도록 하는 것입니다.

런던 퀸메리대학교 연구진은 더 높은 측정 정확도를 달성하기 위해 다른 센서가 종종 고려하지 않는 매개변수를 직접 측정할 수 있는 새로운 저가형 센서를 개발했다고 밝혔습니다.

다른 센서가 카메라 이미지를 통해 획득한 촉각 정보를 통해 상호 작용 힘을 추정하는 반면, L3 F-TOUCH 센서는 물체의 기하학적 구조를 측정하고 물체와 상호 작용하는 힘을 결정할 수 있습니다. 연구를 이끈 이 대학의 Kaspar Althoefer 교수는 이는 이점을 제공하고 로봇 손이나 그리퍼와 상호 작용하는 물체 사이에 보다 인간과 유사한 감각 연결을 위한 길을 열어준다고 말했습니다.

"L-3 F-TOUCH는 더 높은 측정 정확도와 더 넓은 측정 범위를 달성하는 미러 시스템을 갖춘 통합 기계식 서스펜션 구조를 통해 직접 상호 작용력을 측정합니다."라고 그는 말했습니다. "센서는 형상 정보에서 힘 측정을 분리하도록 물리적으로 설계되었습니다. 따라서 감지된 3축 힘은 경쟁사에 비해 접촉 형상으로부터 영향을 받지 않습니다."

또한 이 센서는 가볍고 저렴하며 내장된 무선 통신을 사용하여 작동하므로 기존 로봇 손과 그래퍼를 개조하는 데 저렴한 옵션이 될 수 있다고 Althoefer는 덧붙였습니다.

인간의 손은 압력, 온도, 질감, 통증 등 많은 것을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 물건을 집어 쥐는 것만으로도 물체가 무엇인지, 크기, 모양 및 기타 특성을 알 수 있습니다. 그러나 대부분의 최신 로봇 그리퍼 또는 손은 통합된 햅틱 기능이 부족하여 물체를 다루기가 어렵기 때문에 실제 손만큼 이러한 작업을 거의 수행할 수 없습니다.

엘라스토머로 제작된 L3 F-TOUCH 센서는 물체 표면에 닿으면 컴팩트한 서스펜션 구조로 인해 접촉 시 변위가 가능합니다. 이는 고무와 유사한 재료인 엘라스토머가 변형되어 외부 힘에 노출된 고해상도 접촉 형상을 측정할 때 발생합니다.

센서는 ARTag라는 특수 마커 감지를 사용하여 엘라스토머의 변위를 추적합니다. 연구원들은 이를 통해 보정 프로세스를 통해 3개의 주요 축(x, y, z)을 따라 접촉력을 측정할 수 있어 로봇 손이 잡는 물체와 보다 직접적인 상호 작용이 가능하다고 밝혔습니다.

팀은 IEEE Robotics and Automation Letters 저널에 작업 보고서를 발표했습니다.

Althoefer는 이 센서가 미래에 물체를 더 잘 다루고 복잡한 조작 작업을 수행할 수 있는 더욱 발전되고 신뢰할 수 있는 로봇 공학의 길을 열 수 있다고 말했습니다. 장치가 장착된 로봇은 또한 기계를 사용하여 작업하는 인간에게 더 큰 안전감을 줄 수 있으며, 인간이 손에 있는 물체를 조작하는 방법에 대해 인간과 유사한 감각을 가지고 있음을 알 수 있습니다.

연구원들은 3개의 주요 축을 따른 힘뿐만 아니라 정확하고 컴팩트한 상태를 유지하면서 나사 조임과 같은 작업 중에 경험할 수 있는 비틀림과 같은 회전력을 측정할 수 있는 기능을 확장하는 장치에 대한 향후 연구에 집중할 계획입니다.

Althoefer는 "이러한 발전은 환자 재활이나 노인의 신체적 지원과 같은 인간-로봇 상호 작용 환경에서도 조작 작업에서 보다 역동적이고 민첩한 로봇의 촉각을 가능하게 할 수 있습니다"라고 말했습니다.

텍스트 형식에 대한 추가 정보