中 유니트리, 유연한 휴머노이드 로봇 손 ‘덱스 5-1’ 발표

 

▲중국 유니트리의 ‘덱스 5-1’ 휴머노이드 로봇 손은 촉각 감지와 고유 감각을 갖추고 있으며, 최대 3.4kg의 물건을 잡을 수 있다. 또한 물체를 움켜쥐고 잡는 데 도움을 주도록 설계됐다. (사진=유니트리 로보틱스)

 

중국 휴머노이드 및 4족 보행 로봇 개발사인 유니트리가 솜씨좋은 손 기능을 갖춘 휴머노이드 로봇 손인 ‘덱스 5-1(Dex5-1)’을 발표했다고 로보틱스247이 지난 28일(현지시각) 보도했다.

 

유니트리는 이 로봇 손이 혁신적 첨단 기능을 갖추고 있으며, EOAT(End-of-Arm Tooling:로봇 팔 종단 장치)로 수행할 수 있는 작업에 새로운 가능성을 열어줄 것이라고 밝혔다.

 

이 회사는 이와함께 최근 휴머노이드 로봇 격투 토너먼트에 참가한 G1 휴머노이드 로봇의 영상을 공개했다.

 

◆20 자유도(DoF)로 부드러운 움직임 실현

 

덱스 5-1은 20 자유도(DoF)를 제공하며, 이 중 16 자유도는 능동적이고 4 자유도는 수동적이다. 엄지손가락은 4개의 능동 자유도를 가지며, 각 손가락은 3개의 능동 자유도와 1개의 수동 자유도를 가진다.

 

모든 관절은 직접적인 힘 제어를 위한 부드러운 역방향 구동성을 지원하며, ±1mm의 손가락 끝 반복 위치 정확도를 제공한다. 유니트리는 이 손 모델이 ‘뻣뻣한 손’이 되지 않도록 해 강화학습(RL) 훈련 시 조작을 더욱 부드럽고 편리하게 만들어 준다고 밝혔다.

 

각 손은 ±22도 각도로 네 손가락을 좌우로 흔들 수 있다. 유니트리는 이러한 손 기능이 물체를 잡을 때 그립 안정성을 향상시키고 곡면에 더욱 효과적으로 적응토록 한다고 설명했다. 각 손가락 관절의 회전축은 표면에 가까워 관절 사이의 간격을 줄인다.

 

유니트리는 ‘마이크로 갭’ 디자인이 더 부드럽고 유연한 로봇손 그립을 가능케 해 관절 모서리가 물체에 걸리는 것을 방지한다고 밝혔다. 다섯 손가락은 모두 독립적으로 교체할 수 있다.

 

◆94개의 터치센서 및 온도 센서

 

덱스 5-1P 모델은 덱스 5-1 기본 모델에 94개의 힘 센서를 추가한다. 이 모델은 손바닥에 10개, 각 손가락에 6개, 각 손가락 끝에 6개, 그리고 엄지손가락을 제외한 네 손가락의 뿌리 부분에 6개의 센서가 들어간다. 손의 터치 센서는 10~2500g의 무게를 감지할 수 있다. 압력과 온도도 측정된다.

 

유니트리는 이 센서들이 능숙한 손을 위한 촉각 AI 알고리즘의 2차 개발을 지원한다고 밝혔다.

 

◆동력 전달이 촉각 자기수용 감각을 지원

 

이 손에는 고출력 밀도의 중공(中空·hollow-cup) 모터 및 드라이브, 고정밀 인코더, 저감쇠 소형 간극 감속기가 장착돼 있다.

 

동력은 로봇이 고유의 촉각감(3D 공간에서 자신의 팔다리 위치를 보지 않고도 파악)을 구현할 수 있도록 자체 개발한 12개의 미세 힘 제어 복합 전달 관절과 4개의 미세 힘 제어 관절 기어 전달 장치를 통해 전달된다. 손의 작동 전압은 24~60V이며, USB 2.0을 통해 연결된다. 이 손은 관절 모드, 위치, 속도, 토크, 온도, 강성, 감쇠 계수를 포함한 인지 및 제어 피드백과 함께 관성측정장치(IMU)에서 측정된 전압, 전류, 관성 측정값을 제공한다.

 

◆최대 3.4kg까지 잡는 능력

 

덱스 5-1의 크기는 손목에서 손가락 끝까지 약 21.7cm, 손바닥 너비 약 12.7cm, 두께 약 7.8cm( 217.3×127.5×72.1mm)이다. 무게는 1000g이다. 손바닥을 아래로 향하게 하면 최대 3.5kg, 옆으로 향하게 하면 최대 4.5kg까지 잡을 수 있다. 최소 그립 직경은 10mm다.

 

손은 최대 20kg의 힘을 견딜 수 있으며, 손가락 끝은 10뉴턴의 힘을 가할 수 있다. 작동 온도범위는 영하20°C에서 영상 60°C다.

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