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Nikkei X-TECH_2023.10.19

CEATEC 2023
Thinker, 벌크 피킹용 로봇 핸드에 근접각 센서 응용
로봇 핸드 ‘Think hand’의 프로토타입

Thinker(오사카 시)는 트레이에 정렬되지 않고 들어 있는 작은 물체를 집어내는 등의 용도를 위한 로봇 핸드 ‘Think hand’의 프로토타입 버전을 IT 및 일렉트로닉스 종합 전시회 ‘CEATEC 2023’(마쿠하리멧세, 10월 17~20일)에 출품했다. Thinker가 개발한 ‘근접각 센서’를 2개 사용한 로봇 핸드로, 2024년 안에 발매될 예정이다. 벌크 물체의 피킹 시스템을 저렴하게 구성할 수 있다고 한다.

‘Think hand’는 물체에 접촉하는 로봇 핸드의 끝을 스프링을 통해 부동(浮動) 상태로 해 두고, 물체에 부딪혔을 때 핸드 끝의 위치와 방향이 변화하는 것을 근접각 센서로 검출하는 구조이다.

물체를 로봇 핸드로 찾아서 잡아 들어 올리도록 제어하면 ‘벌크 피킹’의 로봇 시스템을 구축할 수 있다. 벌크 상태가 아니더라도 물체의 위치를 사전에 특정하지 않고 피킹할 수 있는 특징을 가지고 있어 로봇의 움직임을 상세하게 티칭(동작 교시)할 필요가 없다.

벌크 피킹을 실현하려면 화상(畵像)의 깊이에 대한 정보를 얻을 수 있는 3D 카메라를 사용하는 방법이 있지만, 여기에는 수백 만 엔의 비용이 든다고 한다. Think hand는 카메라 없이 작동할 수 있으며, 근접각 센서 TK-01은 개당 24만 2,000엔(세금 포함)이기 때문에 코스트를 줄일 수 있다. 통상적인 저가의 카메라와 조합해 깊이에 대한 정보를 Think hand로 얻는 방법도 생각할 수 있다.

강체(剛體)의 핸드에 촉각 센서를 부착해도 피킹 시 핸드가 물체에 강하게 닿으면 촉각 센서가 강한 힘을 검지하기 때문에 파손 회피를 위해 동작이 멈추게 된다. 그래서 Think hand에서는 물체에 부딪혀도 강한 힘을 받지 않도록 핸드 끝을 부동 상태로 만들었다. Thinker는 Think hand의 내부 구조를 공개하지 않고 있지만, 기구와 스프링의 삽입 방법을 고안해 물체를 주워 올릴 때 핸드 끝이 멀어지지 않도록 했다.

근접각 센서 단독으로는 센서와의 간격이 20mm 이내인 물체까지 거리와 그 물체의 각도를 비접촉으로 검지할 수 있다. 예를 들면, 피킹해야 할 물체의 위치를 충분한 정밀도로 알지 못하더라도 물체로부터 20mm의 위치까지는 핸드를 고속으로 접근시키는 제어가 가능해진다. Think hand에서는 근접각 센서와 물체 사이에 부동하는 핸드 끝 부분을 설치해 물체와의 접촉을 검지하는 구조로 했다.

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