사람들은 펜으로 글씨를 쓰거나 스크루 드라이버를 이용해 나사를 조일 때 힘을 다르게 준다. 도구에 적당한 힘을 주어야만 주어진 작업을 부드럽게 수행할 수 있다. 사람은 지구상의 어떤 동물보다도 도구를 자유자재로 쓸 수 있다.

사람처럼 도구를 잘 사용할 수 있는 로봇을 만들려면 도구를 잘 집고, 적당한 힘을 가할수 있는 로봇 그리퍼나 엔드 이펙터의 개발이 필요하다.

MIT 컴퓨터과학·인공지능연구소(CSAIL) 연구진이 도요타 연구개발법인 TRI(Toyota Research Institute)와 공동으로 작업의 특성에 맞게 도구를 사용하고 적절한 힘을 가할 수 있는 엔드 이펙터를 개발했다고 MIT 뉴스가 지난 22일(현지 시각) 보도했다.

엔드 이펙터는 작업을 수행하는 과정에서 적당한 힘을 가하고 도구와 관련된 피드백 정보를 제공한다. 연구팀은 이 엔드 이펙터를 탑재한 소프트 로봇을 만들어 매직펜을 쥐고 글씨를 쓰거나 스크루 드라이버를 이용해 나사를 죄는 동작 등을 테스트했다.

‘시드’(SEED·Series Elastic End Effectors)라고 불리는 이 시스템은 소프트 버블 그리퍼와 내장 카메라를 사용해 그리퍼가 6차원 공간(에어백이 팽창하고 수축되는 것과 같은 공간)에서 어떻게 변형되고 도구에 힘을 가하는지를 매핑한다.

시드를 사용하면 그리퍼가 물체 주변의 모양을 어떻게 변화시키고 있는지 실시간으로 추적할 수 있다. 로봇 팔 작용에 관한 3D 이미지는 도구의 위치를 재구성하는 데 활용되며, 로봇은 학습된 모델을 사용해 도구의 위치와 적합한 힘을 결정한다.

연구팀은 오는 10월 개최 예정인 ‘IEEE/RSJ 지능형 로봇 및 시스템에 관한 국제 회의’에서 연구 성과를 발표한다. TRI는 이번 연구에 자금을 지원했다.