일본산업뉴스요약

로봇 손가락, 액정으로 정밀 제어
도쿄공업대학, 전압에 의한 점도 변화 이용

도쿄공업대학의 요시다(吉田) 교수 연구팀은 전압으로 손가락의 움직임을 바꿀 수 있는 작은 로봇 핸드를 개발하였다. 전압을 걸면 점도가 변화하는 액정의 성질을 이용하여 내부의 액정 양을 변화시키는 방법으로 손가락의 움직임을 미세하게 제어한다. 시험에서는 작고 가벼운 나사를 집어들 수 있었다. 좁은 배관 등에 들어가 내부를 점검하는 소형 로봇 등에 이용할 수 있을 것으로 보고 있다.

액정은 고체와 액체의 중간 물질로, 전압을 걸면 막대 모양의 분자의 방향이 바뀐다. 액정이 흐르기 어려운 방향이 되면 물엿처럼 점도가 늘어난 상태가 된다.

로봇 핸드는 유연한 실리콘 고무로 만들어졌다. 손가락 내부에는 액정이 흐르는 가는 관이 2개 있고, 액정이 출입할 수 있도록 되어 있다. 각각의 관의 입구에는 전원이 켜져 있다. 이 액정은 통상은 액체로서 흐르고 있으며 전압을 걸면 성질이 바뀐다.

예를 들면, 한쪽 관에만 전압을 걸면 전압이 걸리지 않는 관에서 액정이 흘러 들어 팽창하면서 손가락이 구부러진다. 다음으로 팽창된 쪽의 관에만 전압을 걸면 다른 한쪽 관에서 액정이 흘러 나와 수축되면서 손가락은 더욱 구부러진다. 액정의 입구를 제어함으로써 세세하게 손가락이 움직일 수 있다고 한다.

16mm 길이의 로봇 핸드를 시작(試作)하여 무게 약 0.2g의 나사를 들어 올릴 수 있다는 것을 확인하였다. 10분의 1 길이인 1.6mm로 해도 손가락의 움직임을 자유자재로 바꿀 수 있었다.

기존의 로봇 핸드는 모터로 움직이기 때문에 소형화가 어려웠고, 외측을 단단하게 할 필요가 있었다. 이번에 개발한 로봇 핸드는 부드럽고 작은 물건이나 부드러운 물건도 상처를 내지 않고 집을 수 있다.

기계 내부의 가는 배선의 점검 외에도 내시경 등에 장착하여 환부를 들추는 동작에 응용하는 등의 용도를 상정하고 있다. 2년 이내에 실리콘 고무의 내부에 전원 장치도 내장하여 소형화하고 미세한 움직임이 가능하도록 개량한다.

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