손끝으로 조종하는 로봇 장치 개발...산업현장 안전 효율↑

POSTECH 제공

[파이낸셜뉴스] 로봇을 조작할 때 손끝 감각을 그대로 느낄 수 있어 보다 정밀한 로봇 조작이 가능해질 전망이다.

POSTECH(포항공과대학교) 기계공학과·융합대학원 김기훈 교수, 박사과정 박재현 씨 연구팀은 산업현장의 작업자 안정과 효율 향상을 동시에 도울 수 있는 햅틱 장치를 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구는 로보틱스 분야 국제 학술지인 ‘IEEE Transactions on Industrial Informatics’에 게재됐다.

햅틱(haptic) 장치는 사용자가 로봇을 조작할 때 손끝 감각을 그대로 느낄 수 있는 것으로 연구팀은 이를 두 가지 형태로 구현했다. 연구팀에 따르면 ‘POstick-KF(Kinesthetic Feedback)’는 로봇이 무언가를 밀거나 당길 때 느끼는 힘의 변화를 사용자에게 그대로 전달해, 섬세하고 정밀한 조작이 가능하다. 반면 진동을 통한 촉각 피드백과 시각적인 피드백을 동시에 제공해 더 넓은 공간에서도 효율적으로 사용할 수 있다. 두 장치는 모두 실제 작업 도구 크기와 모양을 본떠 설계돼 초보자도 쉽게 적응할 수 있고, 현장 상황과 사용자 숙련도에 따라 선택적으로 활용할 수 있다.

시뮬레이션 실험에서도 이 장치들의 효과는 뚜렷하게 나타났다. 기존 햅틱 장치보다 목표 조작의 정확도가 높고, 장애물과의 충돌도 현저히 줄었다. 특히, POstick-VF는 사용 시간이 늘어날수록 사용자 숙련도가 눈에 띄게 향상되는 등 훈련 효과 측면에서도 우수한 성과를 보였다.

여기에 디지털 트윈(Digital Twin) 기술을 연동해 가상 공간에서 미리 실제 로봇 동작을 시뮬레이션할 수 있도록 했으며, 증강현실(AR) 기술까지 접목해 사용자의 몰입도와 집중도를 높였다.

연구를 이끈 김기훈 교수는 “사람의 손길이 필요한 작업을 로봇과 함께 더욱 안전하고 정밀하게 수행할 수 있도록 돕는 기술”이라며, “산업현장의 안전성을 강화하고 작업자의 부담을 줄이는 데 기여하기를 바란다”고 말했다.

한편 이번 연구는 포스코홀딩스의 지원을 받아 수행됐다.

jiany@fnnews.com 연지안 기자

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