일본산업뉴스요약

로봇혁명
로봇 손, 5개 손가락으로 진행
정밀도보다 적응성이 열쇠, 인체의 움직임 모방이 유효

인간의 손을 모방한 로봇 손이 진화하고 있다. 기존의 손가락 속에 들어가는 크기의 모터로는 인간과 같은 힘을 내기 어려웠다. 그러나 도쿄공업대학과 도쿄대학 등이 인공근육과 용수철을 사용한 새로운 구동기구를 이용하여, 사람의 손과 같은 5개 손가락의 로봇 손을 개발하였다. 사람의 손과 구조가 동일하다면 사람의 도구를 그대로 사용할 수 있기 때문에 용도가 확장될 것이다. 5개 손가락 손에 대한 연구가 로봇의 가능성을 넓히고 있다.

-- 와이어가「힘줄」--
5개 손가락을 가진 로봇 손에 대한 연구에서는 인공근육 와이어를「힘줄」로 활용하는 기구가 주목을 받고 있다. 그 연구에는 인체가 근육으로 힘줄을 당겨 관절을 굽히는 기구를 채용하고 있다.

도쿄공업대학의 스즈모리(鈴森) 교수와 도시바는, 가는 인공근육 액추에이터를 사용한 5개 손가락 손을 개발하였다. 손에는 약 40개의 인공근육을 배치하여, 공기압으로 가는 튜브를 신축시켜 인공근육을 구동시킨다 스즈모리 교수는「인공근육은 가늘고, 가볍고, 힘을 줄 수 있다」라고 이점을 강조한다. 경량화가 팔 끝부분에 손을 장착하기 쉽도록 하였다.

손가락을 접었다 폈다 할 수 있을 뿐만 아니라 손가락을 좌우로 흔들 수도 있다. 이 움직임을 통해 대상물의 형태에 맞춰서 손가락을 움직일 수 있기 때문에 물건을 확실하게 잡을 수 있다. 스즈모리 교수는「구동 정밀도보다도 대상에 밀착하여 힘을 가하는 기능이 중요하다. 인간의 손은 움직임의 정밀함보다도, 높은 적응성이 작업을 풍부하게 한다」라고 지적한다.

-- 강도에 자신 --
한편, 도쿄대학의 이나바(稲葉) 교수와 마키노(牧野) 대학원생은 힘줄의 구동과 충격에 강한 용수철을 조합한 5개 손가락 손을 개발하였다. 아래팔에 와이어를 감는 기구를 내장, 와이어를 당김으로써 손가락을 굽힌다. 각 손가락에는 용수철이 내장되어 있으며, 손가락을 펴는 힘이 작용한다.「접고」「펴는」별개의 구동기구가 불필요해진다. 손의 중량은 300그램으로 인간의 손보다 가볍고, 손의 크기나 두께는 인간의 손과 거의 동등하다.

도쿄대학이 개발한 휴머노이드 로봇「겐고로(腱悟郎)」에 손을 탑재하여, 팔굽혀펴기와 철봉매달리기가 가능하다는 사실을 실증하였다. 마키노 대학원생은「철봉에 매달려서 겐고로의 체중 56kg을 충분히 지탱할 수 있었다」라고 손의 강도에 자신감을 드러냈다. 손가락에는 힘 센서를 탑재하여, 스폰지와 같은 부드러운 대상물도 적절하게 잡을 수 있다.

단순하게 물건을 잡는 것이라면 로봇에 5개의 손가락이 필요한가에 대한 의견이 엇갈릴 것이다. 로봇 손으로 물건을 잡을 뿐이라면 3개 손가락만으로도 충분하기 때문이다. 손가락의 수가 적으면 제어가 간단해지고, 제조 비용도 줄일 수 있다.

-- 폭넓은 작업 --
그러나 사람의 손은 타이핑부터 공구나 힘을 사용한 일, 야구 피칭 등 하나의 손으로 다양한 작업을 실현하고 있다. 섬세한 작업부터 힘이 필요한 일까지 하나의 손으로 실현하기 위해서는 인체의 움직임을 모방하는 것이 유효하다. 스즈모리 교수는「단순히 물건을 잡는 것이 아니라, 인간과 같이 광범위한 작업을 할 수 있는 손을 실현하고 싶다」라고 말한다.

  -- 끝 --