잘 익었는지 쥐어 보면 바로 안다…사람만큼 정교한 '로봇 손'[영상]

한국전자통신연구원(ETRI) 지능형 그리퍼 로봇 개발

한국전자통신연구원(ETRI) 연구진이 개발한 '지능형 그리퍼 로봇'이 물컹물컹한 토마토를 나르는 모습. / 영상=한국전자통신연구원(ETRI)

국내 연구진이 물체의 크기와 촉감을 판단할 수 있는 AI(인공지능) 기반 '로봇 그리퍼'를 개발했다. 로봇 그리퍼는 사람의 손처럼 물체를 쥐거나 각종 동작을 수행할 수 있는 로봇이다. 이번에 개발한 로봇은 토마토 11종의 물성을 98.7% 정확도로 구분했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 멀티모달(Multi Modal) 센서를 활용해 물체 크기·형상·물성을 인지하고 제어할 수 있는 로봇 그리퍼를 개발했다고 5일 밝혔다. 관련 연구는 지난달 30일 국제학술지 '어드밴스드 인텔리전트 시스템즈'(Advanced Intelligent Systems)에 게재됐다.

ETRI 연구진은 '멀티모달 센서'를 활용해 민감도가 높은 로봇을 개발했다. 멀티모달 센서는 촉각이나 시각을 비롯한 여러 인터페이스를 통해 정보를 받는 센서를 말한다. 이번에 개발한 멀티모달 센서는 감지 소재와 전극 사이 에어갭(Air-gap)을 조절해 민감도를 선택적으로 조절할 수 있다.

토마토 크기와 물성까지 구분할 수 있는 AI(인공지능) 기반 로봇 기술. / 사진=한국전자통신연구원(ETRI)

로봇 그리퍼는 이러한 센서를 적용해 물체에 가해지는 압력과 굽힘 정도를 동시에 감지했다. 특히 관련 공정을 최적화해 1만번 이상 반복 압력과 굽힘 반복 시험 후에도 안정적 성능을 보였다. 저온·고습 환경에 대한 신뢰성도 확인했다.

연구진은 멀티모달 센서가 집적된 로봇 그리퍼가 다양한 크기와 물성을 갖는 토마토 11종을 98.78% 정확도로 구분했다고 밝혔다. 로봇이 시간에 따라 숙성 여부가 달라지는 토마토의 숙성도까지 실시간 선별할 수 있다는 의미다. 이를 통해 그리퍼의 힘(토크)을 조절해 물체를 나르는 데 성공했다.

김혜진 ETRI 지능형부품센서연구실 책임연구원은 "멀티모달 촉각센서를 적용한 로봇 그리퍼는 자동화 라인과 협업 로봇 분야에 활용할 수 있다"며 "향후 압력과 굽힘을 감지하는 2종 센서 외에도 온·습도센서, 관성센서, 거리센서 등을 하나로 집적하는 기술을 개발할 예정"이라고 밝혔다.

연구진은 이번 기술을 자동화 산업 관련 기업에 이전해 상용화에 나설 예정이다. 이 기술은 향후 운송, 의료, 제조, 우주 산업 등 다양한 자동화 산업 영역에 활용될 것으로 기대된다.


이번 연구는 산업통상자원부와 한국산업기술평가원(KEIT) 지원을 통해 이뤄졌다.

한국전자통신연구원(ETRI)이 진행한 토마토 분류 실험. / 사진=한국전자통신연구원(ETRI)