일본산업뉴스요약

촉각 센서와 LSI를 하나로 만든다
도호쿠대학, 로봇 전신에 두르는 등 다용도로 제안

도호쿠대학의 히라노(平野) 교수는 대규모집적회로(LSI)와 일체화한 촉각 센서를 개발했다. 센서의 정보를 LSI로 처리해 압축하여 보낼 수 있다. 하나의 통신배선으로 100개의 센서를 처리했다. 피부 촉각을 로봇의 전신에 두를 수 있으며 여러 개의 센서를 설치하는 용도로 제안한다. 대학발 벤처기업을 2019년 안에 설립하여 사업화한다.

정전용량식 초소형 정밀기계 기술(MEMS) 센서에 LSI를 적층했다. 센서 윗면이 눌려 MEMS 내부의 공극이 변형되면 정전용량의 변화로 힘을 감지한다. 이 신호가 설정치를 넘으면 중앙 컴퓨터에 송신하는 등 LSI로 간단한 신호처리가 가능하다. 센서로부터의 통신량을 줄일 수 있어 한정된 배선으로 처리할 수 있다.

로봇의 피부 촉각 등 많은 센서를 설치할 경우 통신 배선의 처리가 문제였다. 센서로 처리해 중요한 정보만을 송신하면 하나의 통신배선으로 대량의 센서로부터 데이터를 다룰 수 있다. 하나의 배선으로 100개의 센서를 다뤘다.

센서는 2.7mm각으로 두게는 0.6mm다. 계측범위는 10밀리~5뉴턴으로 10밀리뉴턴의 분해능으로 계측할 수 있다. 1초 간 100번 이상의 데이터를 얻을 수 있다. 힘의 방향은 3방향, 온도도 계측 가능하다.

로봇에게 있어서 촉각은 커다란 과제다. 현재는 손가락 끝과 관절 등에 역각 센서를 탑재하는 사례는 있지만 계측점의 수가 한정되어 있었다. 사람처럼 면으로 촉각점을 파악할 수 없다면 손에 닿는 감촉과 유연한 작업이 어렵다. 하지만 여러 개의 센서를 설치하는 경우에는 배선 처리가 과제였다.

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