일본산업뉴스요약

파나소닉, 로봇과의 접촉 시 통증 측정
안전한 ‘협동형’ 로봇 개발을 목표

파나소닉은 사람과 함께 작업하는 협동형 로봇 개발을 위해 로봇과의 충돌 및 접촉 시에 사람이 느끼는 통증을 실시간으로 측정하는 기술을 개발했다. 팔 모형에 압력 센서를 내장해 피부의 표면 및 심부에서 느껴지는 통증을 수치로 나타내는 기술이다. 공장이나 개호시설 등 사람과 로봇이 함께 작업하는 현장은 앞으로 더욱 늘어날 것으로 보여 안전한 협동형 로봇 개발에 도움이 될 전망이다.

사람과 함께 작업하는 로봇은 좁은 통로를 이동할 때 사람과의 충돌이나 로봇이 몸이 불편한 고령자를 안고 이동하는 등이 예상된다. 이때 로봇과 함께 일하는 작업자가 다치지 않도록 하는 것은 물론이고 가벼운 접촉 시 통증을 느끼지 않도록 하는 것도 중요하다. 하지만 지금까지 통증의 정도에 관한 인지를 높은 정밀도로 평가하는 것은 어려웠다.

파나소닉은 사람이 통증을 느끼는 메커니즘을 재현했다. 사람의 상완부의 모형을 제작. 실리콘 고무로 만든 피부 안쪽에 우레탄제의 근육과 철 등으로 만든 뼈를 배치했다. 압력 센서를 피부 바로 아래와 뼈와 근육의 경계에 해당하는 위치에 각각 삽입했다. 사람의 몸에서도 통증을 느끼는 신경은 피부 표층에 가까운 곳과 뼈에 가까운 심부에 존재하기 때문이다.

팔의 모형을 때리거나 긁게 되면 시스템이 센서의 수치를 분석해 실시간으로 화면 상에 통증의 수치와 분포를 표시. 피부의 표면에서 느껴지는 통증과 뼈에 가까운 심부에서 느껴지는 통증을 각각 파악해 분석한다.

지금까지 가전 및 로봇에서 사람의 안전성을 확보하기 위한 평가 방법은 있었지만, 대부분 골절 등의 물리적 손상이 발생하는 중대한 사고를 예방하기 위한 것이었다. 로봇에게 팔을 긁히거나 강하게 어깨를 잡히는 등, 상처를 입지 않아도 사람이 통증이나 불쾌감을 느끼는 경우에 이것을 수치화하기는 어려웠다.

앞으로 가사일이나 개호 도우미, 공장의 조립 라인에서 사람과 로봇이 함께 일하는 케이스가 늘어남으로써 보다 안전하고 쾌적하게 일할 수 있는 협동 로봇의 개발이 중요해질 것 전망이다.

파나소닉은 이번에 개발한 측정 기술을 자사의 협동 로봇 개발에 활용할 계획이다. 로봇 개발 시에 안전성을 평가하는 서비스로서 타사에 제공하는 것도 검토하고 있다.

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