AI 혁신: 휴머노이드 로봇용 첨단 정신감각 전자피부

인간 오감 모방에서 촉각 연구로

인간의 다섯 감각을 모방하려는 시도에서 카메라와 TV 같은 전자 장치가 개발되었습니다. 그 결과 과학자들은 촉각, 후각, 미각을 모방하려는 시도를 계속하고 있습니다. 현재 촉각 센싱 연구자들은 로봇이 물체를 잡기 위해 사용하는 압력을 측정하는 물리적 모방 기술에 집중하고 있지만, 부드러움, 매끄러움, 거침 같은 인간의 촉각 느낌을 모방하는 정신감각 촉각 연구는 갈 길이 멉니다.

통증과 온도 동시 감지 전자피부 기술

'따끔거림'과 '뜨거움' 통증 감각을 인간처럼 감지할 수 있는 전자피부 기술이 개발되었습니다. 이 기술은 휴머노이드 로봇 개발에 적용될 수 있으며 의수 착용 환자들도 사용할 수 있습니다.

전자피부는 센서 구조를 단순화하여 압력과 온도를 동시에 측정할 수 있습니다. 센서의 측정 원리에 관계없이 다양한 촉각 시스템에 적용할 수 있습니다. 연구자들은 산화아연 나노와이어(ZnO 나노와이어) 기술에 집중했는데, 이는 압전 효과(압력 감지로 전기 신호 생성)로 인해 배터리가 필요 없는 자가 구동 촉각 센서로 적용되었습니다. 제베크 효과를 이용한 온도 센서가 동시에 적용되어 하나의 센서로 두 가지 일을 수행합니다.

구조 및 신호 처리 기술

전극이 폴리이미드 유연 기판에 배치되고 ZnO 나노와이어가 성장했으며, 연구자들은 압력에 의한 압전 효과와 온도 변화에 의한 제베크 효과를 동시에 측정했습니다. 팀은 압력 레벨, 자극 면적, 온도를 고려하여 통증 신호 생성을 판단하는 신호 처리 기술도 개발했습니다.

핵심 기반 기술과 적용 전망

핵심 기반 기술은 미래 촉각 센서 개발에 필요한 통증을 효과적으로 감지할 수 있습니다. 다양한 감각을 느끼는 전자피부와 새로운 인간-기계 인터페이스에 널리 적용될 수 있습니다.