한국기계연, 달걀을 들어 옮기는 '인간형 로봇 손' 개발


로봇메카트로닉스연구실 도현민 박사 연구팀 연구

   한국기계연구원(원장 박천홍)이 달걀을 집거나 가위질을 하는 등 일상생활의 다양한 물체 및 도구 조작이 가능한 사람 손 크기의 ‘인간형 로봇 손’을 개발했다. 범용 구조로 제작돼 다양한 로봇 팔에 장착할 수 있고 무게 대비 쥐는 힘도 세계 최고 수준으로 산업현장은 물론 일상생활까지 로봇 손의 활용이 더 확대될 것으로 기대된다.


기계연 첨단생산장비연구본부 로봇메카트로닉스연구실 도현민 박사 연구팀은 사람 손가락의 움직임과 구조를 모사해 같은 방식으로 물체를 조작할 수 있는 인간형 로봇 손을 개발했다. 인간형 로봇 손은 4개의 손가락과 16개의 관절로 이뤄졌다. 각 방향으로 움직일 수 있도록 12개의 모터가 사용됐다. 각 손가락은 독립적으로 움직인다.




연구팀은 로봇 손의 손가락을 사람의 손과 비슷한 수준으로 움직이게 하기 위해 좁은 공간에서도 다자유도로 움직일 수 있는 메커니즘을 개발했다. 특히 손가락을 움직이는 구동부를 손바닥 내부에 장착해 모듈화에도 성공했다. 기존의 로봇 팔 구조를 변경할 필요 없이 로봇 손을 쉽게 장착할 수 있도록 해 활용도를 높인 것이다. 기존 상용 로봇 손 보다 가볍고 힘도 세다. 개발한 인간형 로봇 손의 무게는 1㎏ 이하지만, 3㎏ 이상의 물체를 들 수 있다.


연구팀은 물체와 접촉을 감지할 수 있는 촉각 기능을 부여하기 위해 힘 측정 센서를 개발하고 손가락 끝과 마디, 손바닥에 장착했다. 손가락 끝에 장착된 힘 센서는 지름 15㎜, 무게 5g 이하의 초소형 센서로, 로봇 손과 물체가 접촉할 때 손가락 끝에서 감지되는 힘의 크기와 방향을 측정할 수 있다. 물건을 쥐는 힘을 조절하는 핵심이다.


로봇 손의 촉각센서 시연




또 손가락 마디와 손바닥에는 서울대학교와 공동연구를 통하여 피부형 촉각 센서도 장착했다. 피부형 촉각 센서는 로봇 손과 물체의 접촉 시 접촉 부위의 분포와 힘을 측정한다. 지금까지 개발된 상용 로봇 손의 경우 촉각센서가 내장되어 있으면서 동시에 손가락 구동부가 손바닥 내부에 장착된 모듈형 제품이 없어 활용에 한계가 있었다.


도현민 책임연구원은 “인간형 로봇 손은 사람 손의 섬세한 움직임을 모방해 우리가 일상생활에서 사용하는 도구 등 다양한 물체를 다루기 위해 개발했다”며 “또 로봇 손의 ‘파지’ 작업 알고리즘과 로봇의 조작 지능을 연구하기 위한 플랫폼으로도 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.


이번 연구는 산업통상자원부의 ‘멀티모달인식 기반으로 일상생활환경의 다양한 물체를 파지 조작하고 도구 활용 작업이 가능한 로봇 작업 제어 기술 개발’ 과제의 일환으로 수행됐다.

장길수  ksjang@irobotnews.com 로봇신문사


'트랜스엔터릭스', 수술용 로봇 머신비전 시스템 개발


미 FDA 승인 추진


    수술용 로봇 전문업체인 ‘트랜스엔터릭스(TransEnterix)’가 수술용 로봇을 위한 머신비전 시스템에 대해 미 FDA(식품의약국) 승인을 추진하고 있다.


‘트랜스엔터릭스(TransEnterix)’가 수술용 로봇 센헨스 시스템 머신비전 시스템에 대해 미 FDA 승인을 추진하고 있다.




 

TransEnterix Announces Klinikum Esslingen to Initiate a Senhance Surgical System Program


RESEARCH TRIANGLE PARK, N.C.--(BUSINESS WIRE)--TransEnterix, Inc. (NYSE American:TRXC), a medical device company that is digitizing the interface between the surgeon and the patient to improve minimally invasive surgery, today announced that the Klinikum Esslingen, a hospital in southern Germany close to Stuttgart, has entered into an agreement to lease and utilize a Senhance® System. The Senhance System has been installed at the hospital facility and cases are expected to begin shortly. This placement is one of the two placements referenced in the Company’s January 6, 2020 press release.


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https://www.businesswire.com/news/home/20200121005296/en/TransEnterix-Announces-Klinikum-Esslingen-Initiate-Senhance-Surgical



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트랜스엔터릭스는 자사의 수술용 로봇인 ‘센핸스 시스템(Senhance system)’에 머신비전 기능을 제공할 수 있는 ‘지능형 수술 유닛(ISU:Intelligent Surgical Unit)’을 개발하고, 미 FDA 승인을 위해 ‘510(k)’ 관련 문서를 제출했다고 밝혔다.


미국 노스 캐롤라이나 모리스빌에 위치한 트랜스엔터릭스는 최소침습 복강경 수술을 디지털화할 수 있는 ‘센핸스 시스템’의 상용화를 준비 중이다. 센핸스 시스템은 로봇 정밀 제어, 햅틱 피드백 기능을 갖추고 있으며 집도의의 시선을 추적하는 방식으로 카메라를 제어할 수 있다.




트랜스엔터릭스가 개발한 머신 비전시스템인 ISU는 집도의에게 ‘증강 지능’을 제공한다. 단순히 영상 신호를 집도의에게 제공하는 것이 아니라 로봇의 동작과 정보의 수집에 필요한 수술 필드를 시각화할 수 있는 능력을 갖추고 있다.


종전의 수술용 로봇이나 디지털 복강경 수술 방식보다 시각화 기능을 크게 강화했다. ISU는 센핸스 수술 로봇 시스템과 호환 기능을 제공할뿐 아니라 제3자의 비전 시스템과도 호환하는 특징을 갖고 있다. 트랜스엔터릭스는 ISU의 연동으로 수술용 로봇의 시각 지능이 크게 개선될 것으로 기대하고 있다.

장길수  ksjang@irobotnews.com로봇신문사


Senhance - Advancing Robotic MIS 

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