국내 연구진이 소형 로봇에 적용 가능한 고내구성·고감도 촉각 센서를 개발했다.

아주대 기계공학과 강대식 교수팀에 따르면 거미의 감각기관을 모사한 기존 초고감도 변위 센서의 내구성을 높여 로봇에 실제 적용하는 데 성공했다.

스케일이 비교적 큰 지상 로봇의 경우 관절부 힘을 측정하는 토크 센서, 로드셀 등을 활용할 수 있다. 다만 소형화·유연화하기 쉽지 않다. 

반면 사람 손바닥 크기 이하의 소형 지상 로봇은 구동 제어 과정에서 촉각 센서를 통한 지면과의 물리적인 상호작용 정보가 필수다.

하지만 기존 소형 로봇에 활용된 촉각 센서들은 소형화와 내구성을 비롯해 유연성과 민감도 측면에서 한계가 지적돼왔다.

아주대 교수팀은 이러한 단점을 극복하기 위해 기존에 개발된 거미의 슬릿 구조 모사 변위 센서를 기반으로, 내구성을 높인 크랙 기반의 박막형 센서를 제작했다.

슬릿은 거미의 다리 관절마다 존재하는 감지 기관이다. 거미는 슬릿을 활용해 거미줄의 진동을 감지해 먹잇감을 포식하거나 포식자로부터 탈출할 수 있다.

특히 이번에 개발한 센서를 로봇 발바닥에 부착한 뒤 기계학습을 통해 지면 상태와 각도, 로봇 주행속도를 분류하는 데까지 진전을 이뤘다.

연구에는 아주대 기계공학과 김태위 연구원과 박사과정의 홍인식·김민호·임성훈 학생이 제1저자로 참여했다. 아주대 기계공학과 강대식·고제성·한승용 교수는 교신저자로 이름을 올렸다.

연구 결과는 전자공학 분야 최상위권 저널이자 네이처 자매지에 온라인 게재됐다. 연구는 방위산업청이 주관하는 군사용 곤충형 지상이동로봇 기술개발 사업 지원을 받아 수행됐다.

이번 연구를 주도한 강 교수는 "이번에 개발한 센서는 지상 로봇에 사용돼왔던 범용 센서 소형화를 위한 방안을 제시했다는 점에서 로봇 제어기술의 새 돌파구를 찾은 것"이라며 "기존 초소형 지상 로봇 연구에 새로운 바람을 불러일으키는 연구성과가 될 것으로 기대된다"고 말했다. 

[출처]

https://newsis.com/view/?id=NISX20230424_0002277782&cID=14001&pID=14000