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테크노트 촉각 정보에 기초한 로봇 매니퓰레이션

촉각은 환경과 접촉한 상태에 대한 풍부한 정보를 제공한다. 미지의 환경 속 로봇 애플리케이션에서는 특히 촉각이 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 한편 일률적으로 촉각이라고 해도 다양한 성질의 정보가 포함되어 있어 로봇의 ‘촉각 정보’ 정의는 시각 정보에 비해 애매하다. 또한 촉각은 피부에 분포하는 감각이기 때문에 촉각을 모방한 센서 디바이스(촉각 센서)의 설계는 일반적으로 실장하는 로봇의 형상이나 기능에 따라 다르다. 물체의 파지나 조작을 목적으로 하는 로봇에서 촉각 센서는 주로 엔드 이펙터에 탑재되며, (1) 접촉이나 미끄러짐 발생과 같은 접촉 이벤트 검지, (2) 접촉 위치나 접촉력에 기초한 파지의 안정성 평가, (3) 접촉 위치·힘을 피드백하는 것에 의한 힘 제어, (4) 접촉을 통한 물체 특성의 인식·추정에 이용된다. 즉, 촉각 센서를 탑재한 엔드 이펙터는 목적하는 물리 작업을 하기 위한 반응기인 동시에 촉각 탐색(Tactile exploration)을 하기 위한 프로브이기도 하다. 촉각 센서의 설계나 실장에 있어서는 작업 능력과 지각 능력을 양립시키는 것이 중요하다. 촉각 센서의 검출 방식에는 저항식, 정전용량식, 광학식 등 여러 가지가 있는데,

스즈키 요우스케, 가나자와대학

2023-11-04 11:48

테크노트 [TECH FOCUS] 형상기억 폴리머를 이용한 강성과 감도를 가변하는 로봇팔

[헬로티] 옛날부터 해온 것처럼 금속 등 딱딱한 소재를 사용해 로봇을 만드는 것과 최근 ‘소프트 로보틱스’로서 주목받고 있듯이 인간처럼 부드럽게 로봇을 만드는 것은 어느 쪽이 정답일까? 최근 로보틱스 분야에서는 생물과 같이 부드러운 로봇을 취급하는 ‘소프트 로보틱스’가 세계적으로 주목을 받고 있다. 예를 들면, 저출산 고령화 사회로 급격히 진행되고 있는 가운데 로봇은 의료, 간병․복지, 건강관리 등 여러 분야에 다양한 형태로 적용되고 있으며, 기존의 산업용 로봇과 달리 사람과 접촉했을 때 서로 간에 손상이 적도록 유연한 관절과 피부가 필요하다. 그림 1. SMP의 온도에 따른 강성 변화를 이용한 로봇의 개발 그러나 로봇을 부드럽게 하면 부딪혔을 때의 손상은 작지만, ‘부드러움이 강함을 이긴다’고 하는 경우뿐만이 아니라, 움직임의 정도를 높이는 것이 어려워진다. 예를 들면 부드러운 피부라면 대상물이 그 표면에서 어떤 자세를 취하고 있는지 정확하게 파악하기 어렵고, 피부에 탑재된 촉각 센서 등의 측정 정도에도 영향을 미친다. 또한, 단순히 부드럽게 하는 것만으로는 쉽게 손상될 우려도 있고

2021-05-03 16:07