아주대 연구팀, 복잡한 표면 감지 ‘로봇’ 촉각 정보 측정방법 개발

국내 연구진이 복잡 난해한 표면의 접촉 정보를 빠르고 정확하게 측정하는 접촉 감지 방법을 개발했다.

1일 아주대학교에 따르면  김의겸(기계공학과) 교수 연구팀이 복잡 난해한 비정형 표면에서도 접촉 측정이 가능한 알고리즘을 개발했다.

같은 학과 정다운 연구교수와 부성운 학생(석사과정)이 공동 제1저자로 참여했다.

로봇 분야에서 ‘접촉 정보’는 조작, 인지, 상호작용 등 다양한 측면에서 중요하게 활용한다.

접촉 정보는 ▶외부 물체와 접촉된 위치와 방향 ▶작용하는 힘의 강도를 모두 포함한다.

그동안 접촉 정보를 정확하게 측정하려는 장치와 방법들이 연구돼 왔으나 여러 한계들로 아직 완전한 정밀 측정은 이루어지지 못한다.

김 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하려고 원천적으로 새로운 방법론에 착안했다.

또 지속적 연구로 접촉 정보 측정을 위한 알고리즘 개발부터 장치 디자인, 구현·검증도 직접 했다.

연구팀은 주로 컴퓨터 그래픽에서 물체의 형상을 표현할 때 사용해온 삼각메쉬구조(Triangle mesh structure)를 표면 기하학적 정보를 알아내기 위해 활용했다.

이를 통해 수많은 삼각형으로 이뤄진 메쉬구조에서 정확한 접촉 정보를 알아내는 알고리즘을 개발했다. 접촉력의 크기뿐 아니라 3차원 방향과 3차원 위치를 모두 정밀하게 측정하는 데 성공했다. 

연구팀은 0.4㎳의 빠른 연산 속도로, 0.134㎜ 이내의 정밀한 접촉 위치 정보를 확인했다.

김의겸 교수는 "이번 연구는 다양한 형상 표면에 대해 실시간으로 정밀하게 접촉을 감지할 수 있음을 보여주는 성과"라며 "정교한 힘 제어가 필요한 휴머노이드 로봇이나 산업용 협동 로봇 등에 활용될 수 있다"고 했다.

김강우 기자 [e-mail]