일본산업뉴스요약

혼다, 800만회 이상 움직이는 ‘전혀 다른 차원’의 로봇 핸드 개발
아시모의 교훈을 반영해 손가락에 특화 1부

'아시모(ASIMO)'를 통해 이족보행 로봇의 실용화를 선도한 혼다가 로봇 핸드 개발에 주력하고 있다. 혼다의 연구개발 자회사인 혼다기술연구소(本田技術研究所)는 새로운 메커니즘을 도입한 로봇 핸드를 개발. 독자적 구동 방식을 통해 모터의 회전 운동을 손가락 끝에 힘으로 전달하는 전달 효율은 90% 이상이다. 구동부의 실용 내구성 테스트에서 검증된 800만 회 이상의 높은 내구성도 구비하고 있는 등, 기존 방식의 로봇 핸드와 비교해 "전혀 다른 차원의 성능"(혼다기술연구소)을 실현했다.

이미 혼다의 공장에서는 자동차 부품 조립 등에 사용할 수 있는지 여부에 대한 기술 실증에 들어갔다. 2027년에는 사외를 포함한 실증 실험을 시작할 예정이며, 로봇 핸드를 활용한 피지컬 AI용 강화학습도 병행해 추진한다. 혼다는 이번 로봇 핸드를 'Humanoids Summit Tokyo 2026'(다카나와 게이트웨이 컨벤션 센터, 2026년 5월 28~29일)에서 공개했다.

-- 가벼우면서 최대 출력은 아시모의 12배 --
혼다기술연구소는 전달 효율 90% 이상의 실현으로 경량화와 고출력화 양립에 성공했다. 손가락이 4개인 이번 로봇 핸드는 총 16자유도, 손목 관절부를 포함하면 18자유도가 된다. 각 관절을 움직이는 18개의 모터는 모두 핸드와 암이 연결된 가동 축 파트에 수납되어 있다. 높은 전달 효율을 통해 소형 모터로도 높은 출력을 실현, 핸드 전체 무게는 2.2kg으로 가볍다. 손가락 끝으로 집는 순간 최대 출력은 12.3kgf(120.6N)로, 유압 구동 방식이었던 아시모의 1kgf(9.8N)의 12배에 달한다. 참고로 150초 동안의 연속 파지(대상 물체를 놓치지 않고 연속해서 집어 올리거나 조작하는 작업)에서는 5kg의 물건을 들어 올릴 수 있다.

-- 와이어 구동의 약점 극복, 새로운 메커니즘 'Willow Drive 구동' --
개발 초기에는 와이어로 모터의 회전 운동을 전달하는 '와이어 구동' 방식을 채택했었다. 하지만 회전 운동을 전달하는 도르래와 와이어 간의 마찰로 인해 힘이 감쇠되어 전달 효율이 40% 정도에 머문다는 약점이 있었다. 혼다기술연구소에서 이번 프로젝트를 총괄하고 있는 요시이케(吉池) 에그제큐티브 치프 엔지니어는 "전달 효율이 40% 정도로 낮을 뿐만 아니라, 도드래와의 마찰로 와이어가 쉽게 끊어진다는 것도 문제였다. 아무리 애를 써도 10만~15만 회의 내구 테스트에서 와이어가 끊어졌다. 이러한 상태에서는 공장 등 현장에서 사용할 수 없기 때문에 와이어에 의존하지 않는 완전히 새로운 구동 시스템을 고안해야 했다"라고 설명했다.

그래서 혼다기술연구소는 새로운 메커니즘 'Willow Drive 구동'을 개발해 와이어 구동의 약점을 극복했다. 상세한 내용은 공개하지 않았지만, 요시이케 치프 엔지니어는 "버드나무처럼 부드럽고 유연하게 경로를 연결할 수 있고, 힘의 전달력도 뛰어난 구조를 가지고 있다. 전례 없는 메커니즘"이라고 강조했다. 기존의 와이어 구동 방식에서는 구조적으로 손가락의 제1관절과 제2관절이 연동되어 움직였지만, 새로운 메커니즘에서는 제1관절만을 구동시키는 것도 가능해졌다. 내부 메커니즘에 대해 요시이케 치프 엔지니어는 "소재를 포함해 극비 사항이다. 각자의 상상에 맡기겠다"라고 웃으며 말했다.

고출력뿐만 아니라 센서 계통에도 장치를 고안했다. 관절 부분의 토크 센서뿐만 아니라 손가락 끝에 x, y, z 방향의 힘과 토크를 계측할 수 있는 6축 힘 센서를 탑재했다. 이것은 대상물을 힘을 주어 파지했을 때 대상물이 회전하는 것을 방지하기 위함이다. 손가락에 걸어서 물건을 드는 것은 관절의 토크 센서만으로도 충분하다. 하지만 손가락 끝의 6축 힘 센서는 4개 손가락으로 힘의 방향을 1점에 집중시키면서 물건을 움켜쥐거나, 핸드 안에서 물건을 회전시켜서 고쳐 잡을 때 효과를 발휘한다. 손가락 끝 외에도 손바닥 부위 등에 288개의 촉각 센서가 내장되어 있어 분해능 0.01N의 정밀도로 인식할 수 있다.

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