연구원들은 건조하거나 습한 조건에서 물체를 잡고 놓을 수 있는 로봇 손가락 끝을 개발합니다.

가나자와 대학의 연구원 팀은 건조하거나 습한 조건에서 물체를 잡고 놓을 수 있는 로봇 제어 시스템 또는 손끝을 개발했습니다.

연구진은 "적절한 윤활제를 바르면 마찰력이 높은 부드러운 표면의 손끝으로 물체를 잡는 것을 제어할 수 있음"을 확인할 수 있었다고 연구진은 전했다.

다만 현재의 제어 기술을 제조 환경에 적용하기 위해서는 다양한 조건에서 더 많은 실험이 필요하다고 덧붙였다.

그럼에도 불구하고, 본 연구는 좁은 공간에서 물건을 쥐고 떼는 등의 업무 자동화를 실현하기 위한 한 걸음을 내디뎠을 것으로 기대된다.

산업용 로봇은 현재 널리 사용되고 있으며 자동차 제조 및 기타 분야에서 없어서는 안될 필수 요소입니다. 기존의 로봇 손은 고정된 형태의 딱딱한 물체를 잡는 데 적합하지만 복잡한 물체를 잡거나 부드러운 물체를 부드럽게 잡는 것은 쉽지 않습니다.

또한 다양한 조건에서 물체의 표면 특성(건조, 습윤 등)과 같은 물리적 특성에 대응하는 것이 필요합니다.

로봇 손의 표면이 부드러운 손가락 끝은 변형이 가능하고 복잡한 형태의 물체를 오히려 쉽게 잡을 수 있다. 물체의 형태에 따른 표면 변형에 의해 접촉 면적이 확대될 수 있기 때문이다.

표면이 부드러운 손가락 끝은 부드러운 물체를 잡는 데 매우 효과적입니다. 두부도 잡을 수 있습니다.

그러나 일반적으로 연질 소재의 표면 마찰이 커서 이형이 더 어렵습니다. 특히 작업 공간이 협소한 경우 원하는 위치에 물건을 놓는 것도 어렵습니다.

가나자와 대학의 테츠요 와타나베 교수가 이끄는 연구팀은 로봇 손의 손끝으로 물체를 잡는 제어 기술에 대한 연구를 진행하고 있다.

현재 연구에서 그룹은 마찰 제어 시스템을 개발하는 것을 목표로 했습니다.

그룹은 물체를 잡기 위해 로봇 손의 부드러운 손가락 끝을 사용했습니다. 윤활제를 도포(주입)하여 해제했습니다.

이 연구에서 에탄올은 화학적으로 안전하고 건조하기 쉽고 표면 장력이 낮기 때문에 윤활제로 절대 에탄올(>99.5%)을 사용했습니다.

그림 1과 같이 핑거팁 파운데이션의 측면에 니트릴 고무 필름을 접착하여 체인톱 오일을 채워 "유동한 핑거팁"을 만드는 공간을 만들었습니다.

그런 다음 실리콘 "질감"을 접착하여 고무 필름을 코팅했습니다. "질감"의 재료는 간격이 1.5mm이고 하중 방향에 수직인 슬릿이 있는 실리콘 실런트였습니다.

젖은 상태에서 큰 마찰과 윤활유 퍼짐을 위해 슬릿이 도입되었습니다.

이 유동적인 손가락 끝으로 주방용품에 사용되는 다양한 재료의 물체를 잡고 윤활제를 바르면 마찰이 확실히 감소하는 것을 확인할 수 있었습니다.

마찰은 건조 및 습윤 조건 모두에서 감소한 반면 오일 상태에서는 이러한 윤활 효과가 관찰되지 않았습니다.

다음으로 상자 포장 작업 시뮬레이션을 수행했습니다. 양쪽에서 두 개의 액체 손가락 끝으로 종이 상자를 움켜쥡니다.

위에서 설명한 "질감"이 각 유체 손가락 끝에 결합되었습니다. 종이상자에 무게를 실어 안정적으로 쥐고 있음을 확인하였다.

추를 제거한 후 양 손끝에 윤활제를 주입하여 짧은 시간(2.5초 이내)에 종이상자를 아래로 미끄러지게 하여 종이상자 포장 작업을 완료하였다.

여기에서 볼 수 있듯이 고마찰의 "질감"이 유체 손가락 끝에 결합되었으며 윤활제(여기서는 절대 에탄올)를 주입하여 마찰을 줄였습니다.

따라서 손끝을 움직이지 않고 마찰을 조절하여 원하는 위치에 물체를 놓고 놓았습니다.