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코넬대, 신축성 갖춘 로봇용 피부센서 개발압력, 구부림, 팽팽함 등 감지 가능
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승인 2020.11.16  18:53:30
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▲ 연구팀은 각 손가락에 슬림스(SLIMS) 센서를 부착한 장갑을 제작했다

코넬대(Cornell University) 연구팀이 사람처럼 촉각을 느낄 수 있는 로봇용 피부센서인 '슬림스(SLIMS)'를 개발했다고 ‘테크엑스플로어’ 등 매체들이 보도했다.

이번에 개발한 센서는 저렴한 LED와 염료를 결합해 제작한 신축성 있는 피부센서로 압력, 구부림, 팽팽함 등을 감지할 수 있다. 소프트 로봇이나 AR(증강현실) 등에 적용하면 높은 수준의 촉각 능력을 구현할 수 있다는 설명이다. 이번 연구결과는 ‘신축성 있는 분산형 광섬유 센서(Stretchable Distributed Fiber-Optic Sensors)’라는 제목으로 세계적인 학술지인 ‘사이언스(Science)’에 실렸다.

연구팀은 인산화규소에 기반한 분산형 광섬유 센서로부터 아이디어를 얻어 다양한 센싱이 가능하고 신축성 있는 광 가이드(light guide)로 슬림스를 개발했다. 이 가이드는 긴 관처럼 생긴 모양에 폴리우레탄으로 만든 탄성 심(core) 한 쌍이 들어있다. 이중 한 심은 투명하고 다른 심은 흡수 염로로 채워져 LED에 연결되어 있다. 각 심은 RGB 센서칩과 연결돼 빛의 광학 통로(optical path of light)에 있는 기하학적 변화를 나타낸다.

연구팀은 각 손가락에 슬림스 센서를 부착한 장갑도 제작했다. 이 장갑은 리튬전지로 작동하며 블루투스가 적용돼 소프트웨어에 데이터를 전송할 수 있다. 이 소프트웨어는 이를 통해 장갑의 움직임과 변형을 재구성할 수 있다.

연구팀은 앞으로 이 기술이 가상현실이나 증강현실에 적용돼 사용자 경험을 향상시킬 수 있을 것으로 보고 있다.

코넬대 기계 및 항공우주공학 부교수인 '롭 셰퍼드(Rob Shepherd)'는 “차를 고치거나 타이어를 교체하는 방법을 교육하는 증강현실 시뮬레이션을 체험한다고 하자. 이때 움직임과 압력을 측정할 수 있는 장갑 등을 착용한다면, 증강현실의 시각화를 통해 ‘돌았다가 멈춰. 큰 너트를 과도하게 조이지 않아도 돼’라고 말할 수 있을 것이다"라고 말했다. 이어 "지금 당장은 이 기술을 실현할 방법이 없지만, 우리가 개발한 기술은 이를 실현시킬 가능성을 열어줄 것”이라고 덧붙였다.

조상협  robot3@irobotnews.com
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