간단한 명령만으로도 자연스럽게 물체를 집을 수 있는 로봇 의수가 국내에서 개발됐다. 기존에 복잡한 모양의 물체를 집는 데 한계가 있었던 성능을 보완하며 손을 쓸 수 없는 장애인 등 몸이 불편한 이들의 고충을 해소하는 데 기여할 것으로 기대된다.
한국기계연구원은 신민기 대구융합기술연구센터 의료로봇연구실 선임연구원 연구팀이 링키지 와이어 복합 구동 방식과 부족 구동 메커니즘을 적용해 절단 장애인이 단순한 명령만으로도 다양한 물체를 안정적이고 효율적으로 파지할 수 있는 초경량형 로봇 의수를 개발했다고 30일 밝혔다. 연구팀은 실제 사용자를 대상으로 한 기술 시험평가와 특허출원을 완료해 기술이전과 상용화를 추진한다.
기존 로봇 의수는 4개의 관절을 가지는 4절 링크 방식이 주로 쓰인다. 물체를 집는 모양새인 파지 궤적이 고정돼 있어 다양한 형태의 물체를 안정적으로 집기는 어려웠다. 이를 보완하고자 와이어(줄) 형태의 로봇 의수도 개발됐으나 손끝 집기 같은 일부 파지 동작이 어렵다는 한계가 여전히 있었다.
연구팀의 링키지 와이어 복합구동 메커니즘은 둘을 섞은 방식이다. 4절 링크 방식의 자연스러운 파지 궤적 및 강한 손끝 집기 특성, 와이어 방식의 물체 형상 적응형 파지가 가능하다. 하나의 구동기로 엄지손가락의 내전·외전 및 굴곡·신전 움직임을 개별적으로 제어할 수 있는 부족구동 기반 엄지 메커니즘도 탑재됐다.
연구팀은 이 기술을 통해 정밀한 동작제어가 어려운 절단 장애인들이 단순한 동작 명령만으로 다양한 물체를 안정적으로 파지할 수 있을 것으로 기대했다. 부족구동 메커니즘을 통한 경량화로 사용자의 부담을 크게 줄여준다. 형상 적응형 파지 기능은 효율적 파지를 통해 에너지 소비를 줄여 배터리 사용시간을 연장시키는 이점도 있다.
신 선임연구원은 “이번에 개발된 로봇의수는 사람들이 물체를 잡을 때 무의식적으로 세세한 손동작을 수행하는 것과 같이 로봇의수를 보다 자연스럽게 자신의 신체처럼 사용할 것으로 기대한다”며 “휴머노이드 로봇에 적용 시에도 필요 연산량을 줄여 효율성과 응답속도, 범용성 측면에서도 우수한 성능을 발휘할 것으로 예상한다”고 말했다.
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