일본산업뉴스요약

로봇이 사람의 움직임에 협조하여 작업 지원
도쿄대학, 고속카메라로 사람의 움직임을 파악하며 협조

도쿄대학의 이시카와 교수와 야마가와 교수는, 사람의 손의 움직임과 협조하여, 물건을 옮기는 작업이 가능한 로봇 핸드(손)를 개발했다. 사람과 로봇이 함께 물체를 잡은 상태로, 그 물체를 고속 카메라로 촬영한다. 그 위치를 면밀하게 파악하면서, 핸드를 제어하고 움직인다. 사람과 로봇이 협력하면서 작업하는 공장과 건축 현장 등에서 사용할 수 있으며, 의수로의 응용도 기대할 수 있다고 보고 있다.

로봇 암(팔)은 고속으로 움직이는 것이 가능하고, 길이 10.5cm의 손가락이 3개 달려 있다. 이것에, 하이비전 이상의 화질로 촬영할 수 있는 고속 카메라를 조합했다.

협조 작업의 사례로서, 사람과 로봇 암으로 판자를 사이에 끼우는 것처럼 잡고 움직이는 장면을 상정하고 기술을 개발했다. 카메라는 조금 떨어진 장소에 두고 촬영한다.

작업을 시작하기 전에 판자를 사람과 로봇 양측의 사이에 끼우는 것처럼 잡고, 판자를 수평 하게 한 상태를 기준으로서 기억시킨다. 사람의 움직임은 예상할 수 없지만, 손을 움직이면 판자가 기울어진다. 판자가 수평 하게 되도록 로봇 암의 위치를 계산하여 움직이면, 사람의 팔의 움직임에 추종하듯이 협조작업이 가능해진다.

두께 약 6mm의 판자를 사람과 로봇이 잡고, 사람이 손을 상하로 움직이는 실험을 했다. 화질을 조금 떨어트리고, 640분의 1초 마다 촬영하여 처리했다. 10초간에 최대 10cm 정도 폭으로 손을 30회 이상 움직였지만, 판자의 기울기는 최대로도 약 3.3도에 그치고, 판자에 올린 컵이 쓰러지는 일은 없었다.

고속 카메라를 활용한 로봇은, 사람이 던진 공을 촬영하여 궤도를 계산하고 핸드로 타격하는 로봇 등의 연구가 추진되어 왔다. 하지만, 로봇 혼자서의 작업에 대해서 연구가 많았고, 사람과 로봇이 협조하여 작업하는 연구는 거의 없었다.

연구팀은 양손으로는 어려운 작업을 로봇과 하거나, 사람과 로봇이 공동으로 물건을 옮기거나 하는 시스템에 도움이 된다고 보고 있다. 소형 카메라를 사용하면, 좌우의 손을 협조시켜 움직이는 의수 등에도 응용 가능하다며 기대하고 있다.

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