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Nikkei X-TECH_2023.12.7

첨단기술 뉴스 플러스
'끌어안는' 팔이나 '자유자재로 조종하는' 핸드
파나소닉HD, 힘조절을 구현한 로봇 개발

쿠션을 부드럽게 감싸는 로봇 팔이나, 손가락 끝을 능숙하게 조종하면서 물건을 정렬하는 핸드. 파나소닉 홀딩스(HD)는 로봇기술 전시회 ‘2023 국제로봇전(iREX 2023)’(23년 11월 29일~12월 2일, 도쿄빅사이트)에 참가해 개발 중인 로봇 팔과 핸드를 공개했다.

파나소닉HD가 전시 주제로 내세우는 ‘Augment Possibility with Robotics(제약을 넘어 삶을 넓힌다)’에서 알 수 있듯이, 팩토리 오토메이션(FA) 이외의 영역에서 사람의 생활공간에서 작업하는 것을 상정한 기술이다.

개발한 로봇 팔은 힘 제어가 가능한 모듈형 팔이다. 역각 센서나 토크 센서 등을 이용하지 않고 구동부 일체형의 자체 토크 센싱 구조를 가진 관절 모듈을 조합해 로봇 팔을 구성하고 있다. 모듈은 센서나 액추에이터, 제어회로가 일체로 되어 있어, 힘이 가해지면 그에 대해 기어가 구동하고 스프링이 변위한다. 최종적으로는 거리 센서를 통해 스프링의 변위로 힘이 얼마나 가해졌는지 산출한다.

이는 파나소닉HD의 안마의자에 탑재된 기술을 로봇용으로 응용한 것이다. 이를 통해 저비용으로 로봇 팔을 구성할 수 있다. 모듈형으로 함으로써 용도나 태스크에 따라 수(數)도 자유롭게 조합할 수 있다. 점포나 집안 등 사람 가까이에서 작업하는 용도를 상정하고 있다. 4~5년 후의 실용화를 목표로 하고 있다고 한다.

로봇 핸드는, 손가락 2개로 된 핸드 내측에 컨베이어 기구를 설치한 독특한 것이다. 잡은 것을 컨베이어로 내보내거나 끌어당기면서 회전시켜, 사물의 방향을 자유자재로 바꿀 수 있다.

지금까지 이 작업을 실현하기 위해서는 손가락 수를 3~5개로 하여 사람이 하도록 바꾸거나 일시적으로 물건을 놓았다가 다시 집어야 했었다. 개발품은 이것을 두 손가락으로 실현했다. 부품 비용을 줄이고 공간도 절약할 수 있었다.

사물을 회전시킬 때의 원리는 이렇다. 핸드부의 힘 센서를 통해 힘이 커지는 것을 감지하면, 그 힘을 놓치도록 컨베이어를 회전시킨다. 흡인 핸드 등으로는 파지가 어려운 부드러운 것이나 액체가 들어간 파우치 등 모양이 변화하는 물건을 파지하는 데도 대응할 수 있다.

파나소닉HD는 이 기술이 물류현장에서 도움이 될 것으로 보고, 드러그스토어의 물류창고 등에서 실증실험을 진행하고 있다. 전시장에서는 컨베이어 위를 돌아다니는 물건을 피킹해 방향을 맞춰 박스에 담는 모습을 선보였다. 그 외에 상자 안에 빽빽하게 담긴 물건을 꺼내는 작업도 상정하고 있다고 한다.

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