▲ 소프트 로봇 그리퍼를 이용해 익은 토마토를 딴다(사진=AMOLF)

센서 없이도 과일이 충분히 익었는지를 판단하고, 수확도 할 수 있는 소프트 로봇 그리퍼가 개발됐다.

네덜란드 과학연구소 AMOLF 산하 소프트 로봇연구 그룹(Soft Robotic Matter Group)은 센서를 내장하지 않고도 주변 환경과 소프트 로봇 간에 일어나는 상호작용을 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 테크엑스플로어가 지난 13일 보도했다.

이 기술을 활용한 소프트 그리퍼는 자동 수확 과정에서 과일이 제대로 익었는지를 판단할 수 있다. 로봇 손가락에 센서를 내장할 필요가 없다.

연구팀은 이번 연구 성과를 학술 전문지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 발표했다.(논문 제목:A retrofit sensing strategy for soft fluidic robots)

이번 연구를 수행한 바스 오버벨데(Bas Overvelde)는 “어떻게 하면 센서를 내장하지 않고도 소프트 로봇이 무언가를 느낄 수 있도록 할 수 있을까? 우리는 외부에서 압력을 측정함으로써 그것을 해냈다"고 말했다. 로봇 손가락들을 움직이기 위해 필요한 공기 압력을 측정하는 방식으로 이 문제를 해결했다는 것이다.

이 기술을 채택한 소프트 그리퍼는 4개의 부드러운 손가락을 이용해 토마토를 잡은 다음, 회전시켜 따낼 수 있다. 파지 과정 중 공기의 압력을 측정함으로써 로봇은 토마토를 제대로 잡고 있는지 아닌지 알 수 있다. 로봇 팔은 토마토를 분류할 수도 있다. 지나치게 익은 토마토는 적당하게 익은 토마토보다 잡는 데 더 적은 압력을 필요로 한다. 이 모든 결정과 행동은 압력 조절기에 의해 이뤄진다. 이 외부 장치 덕분에 로봇 손가락은 더 이상 센서를 필요로 하지 않는다.

바스 오버벨데는 "센서는 단단하며, 소프트 로봇 손가락에 이상적이지 않다. 게다가 식품 또는 의료 응용 프로그램에 사용하기 위해선 그에 맞는 새로운 센서를 개발할 필요가 있다. 우리는 플러그 앤 플레이 시스템을 개발했고, 이 기술이 많은 조정 과정 없이도 광범위한 소프트 로봇에 활용될 수 있다는 것을 입증했다"고 말했다.

▲ 소프트 로봇 기술을 적용한 흡착 컵(사진=AMOLF)

연구팀은 네덜란드 델프트공과대학 연구팀과 협력해 내시경 등 최소침습 의료 절차에 사용되는 소형 흡입 컵을 만들고 외부에서 제어하는 모습을 시연했다. 이 흡입 컵은 어떤 생체 조직을 움켜쥐고 있는지 측정할 수 있으며 조직에 손상을 덜 준다.

연구팀은 측정 시스템이 적용된 또 다른 소프트 로봇은 물체의 크기, 모양 또는 거칠기를 판단할 수 있다고 설명했다.