일본산업뉴스요약

부드러운 촉각 센서 개발
도교공대, 음파로 압력 검출해 문 끼임 감지 및 로봇핸드용으로

도쿄공업대학의 다하라(田原) 준(准)교수는 감촉이 부드럽고 감도가 높은 촉각 센서를 개발했다. 고무관 내부를 통해 전달되는 음파의 특성을 이용해 어디에, 어느 정도의 압력이 가해지는지를 검출할 수 있다. 전동차 도어의 끼임 감지센서 및 로봇핸드용 센서 등으로 응용될 수 있을 것으로 전망. 기업 등과 협력해 3년 이내의 실용화를 목표로 하고 있다.

실리콘 수지로 만들어진 고무관 한쪽에 소형의 스피커와 마이크로폰을 장착. 스피커로부터 소리가 계속해서 흘러 나오는 가운데 고무관에 압력이 가해져 수축되면 소리가 그 위치에서 반사되는 것 같은 현상이 일어난다. 마이크로폰을 통해 스피커로부터 직접 나온 소리와 소리가 반사되어 만들어지는 간섭음을 수신한다. 수신된 신호를 수학적으로 처리하면 압력이 가해진 위치와 그 강도를 알 수 있다고 한다.

여러 곳에 동시에 가해진 압력도 검출할 수 있다. 큰 압력으로 고무관이 완전히 압축되어 소리가 통과할 수 없게 되면 거기서부터는 압력을 감지할 수 없게 되기 때문에 고무관 내부에 홈이나 돌기를 만들어 이를 방지한다. 용도에 따라 크기는 다르지만, 전동차의 도어에 끼는 것을 감지하는 센서를 상정해, 직경 15mm, 길이 약 2m의 고무관을 시작(試作)한 결과, 1mm의 작은 홈까지도 감지할 수 있었다고 한다.

고무관이 굽어져 있어도 압력을 감지할 수 있다. 손바닥 정도만한 크기의 실리콘 수지에 직경 4mm의 고무관을 소용돌이 모양으로 배치해도 압력을 감지할 수 있었다고 한다. 로봇핸드에 사용되는 센서 등으로의 용도를 예상하고 있다.

컴퓨터를 통한 정보 처리를 포함해 측정에 소요되는 시간은 2~3초라고 한다. 향후, 기업 등과 협력해 소형 집적회로 등을 개발. 고속화를 모색할 계획이다. 기존의 압력 센서는 감도를 높이기 위해 단단하게 만들어야 했다. 의료 및 개호(介護)용 로봇 등의 수요 확대가 전망되는 가운데, 사람과의 친화성이 높은 부드러운 감촉의 센서 개발이 요구되고 있다.

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