▲ 공압식 로봇 손. (사진=스위스 취리히 연방공대)
스위스 취리히 연방공대(ETH Zurich) 소프트 로보틱스연구소(SRL)가 사람 손의 해부학적 구조를 정밀하게 재현한 공압식 로봇 손을 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 '비전 제어 제팅(VCJ·Vision Control Jetting)'이라는 3D 잉크젯 증착 기술을 활용해 로봇 손을 제작했다. 단단한 뼈와 부드러운 관절, 그리고 터치 센서가 통합된 복합 시스템을 별도의 조립 과정 없이 한 번에 출력하는 데 성공했다.
연구팀은 공개된 인체 MRI 데이터를 활용해 골격 구조를 재현했으며, 22개의 공압식 인공 근육을 배치하고 5개의 외재근과 2개의 내재근, 부착점을 복제했다.
이 인공 근육들은 낚싯줄로 만든 힘줄을 활용해 근육과 뼈의 부착점을 연결하고 손가락 움직임을 구현했다. 성능 평가 결과, 이 로봇 손은 엄지손가락의 대립(opposable) 능력을 평가하는 '카판지(Capandji)' 점수에서 6점을 기록해 뛰어난 조작 능력을 증명했다. 카판지 점수는 정교한 파지와 조작에 필수적인 엄지손가락의 대립 능력을 평가하는 임상적 진단 방법으로, 이 점수는 엄지손가락이 다른 손가락이나 손바닥의 특정 부위에 얼마나 잘 닿는지를 측정하고 평가한다.
또한 로봇 손가락의 끝은 1.95뉴턴(N)의 힘을 낼 수 있으며, 강력한 움켜쥐기부터 정밀한 집기까지 다양한 파지 동작이 가능한 것으로 나타났다.
연구팀은 "이번 성과는 조립이 필요 없는 완전 기능형 소프트-하드 하이브리드 시스템을 출력했다는 데 의의가 있다"며, "향후 시스템의 내구성을 강화하고, 이동형 애플리케이션을 위한 무선 공압 공급 장치를 설계하는 등 후속 연구를 이어갈 계획"이라고 밝혔다.
백승일 기자 robot3@irobotnews.com
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