새로운 ROSE 로봇은 어떤 물체라도 손상시키지 않고 잡을 수 있습니다.

소프트 로봇공학의 파악과 조작은 로봇공학 분야 내에서 여전히 매우 활발한 연구 분야입니다. 특히 농업 분야에서는 로봇 손에 의한 수확 작업의 자동화가 진행되고 있으며, 농작물을 손상시키지 않고 수확할 수 있는 유용한 수단으로 주목받고 있습니다.

이런 로봇은 이미 개발됐지만 딸기, 복숭아 등 섬세한 작물을 잡는 결과는 좋지 않다. 게다가 로봇 손이 널리 보급되지 못한 이유 중 하나는 로봇의 가격이 비싸다는 점이다.

이제 일본종합기술원(JAIST) 연구팀이 이러한 문제에 대한 획기적인 해결책을 제시했습니다. 피는 장미에서 영감을 받아 물체와 주변 환경을 손상시키지 않고 어떤 물체라도 잡을 수 있는 ROSE(ROtation-based-Squeezing GrippEr)라는 혁신적인 소프트 로봇 그리퍼를 개발했습니다.

연구진은 ROSE 로봇의 부드러운 소재를 이용해 피부를 제작하고 간단한 메커니즘을 제안했다. ROSE의 부드러운 그립 부분은 원통형 깔대기 또는 슬리브 형태로 단단한 원형 베이스에 연결되어 액츄에이터의 샤프트에 부착됩니다. 깔때기는 집어 들려는 물체 위에 놓아야 하며 표면적의 상당 부분을 덮어야 합니다. 그런 다음 액추에이터가 베이스를 회전시켜 유연한 깔때기의 피부가 물체 주위를 단단히 감싸게 합니다. 이는 잡은 물체를 손상시키지 않고 제어의 복잡성을 줄여줍니다.

ROSE 로봇 손은 넓은 접촉 면적과 폐쇄형 구조로 인해 다양한 물체를 잡을 수 있습니다. 또한, 3D 프린팅을 통해 소량의 연질 소재와 수지 소재를 사용하여 회전부를 형성함으로써 저렴한 비용으로 제작이 가능하다.

또한 ROSE는 복잡한 제어 및 감지 메커니즘 없이 다양한 물체를 쉽게 집어들 수 있습니다. 슬리브는 손가락과 같은 구조에 의존하는 그리퍼와 달리 더 부드럽고 균일한 압력을 가합니다. 이로 인해 ROSE는 딸기, 배와 같은 깨지기 쉬운 농산물은 물론 미끄러운 물체를 처리하는 데 더 적합합니다.

무게가 200g 미만인 그리퍼는 6812%의 인상적인 탑재량 대 중량 비율을 달성할 수 있습니다. 400,000번의 시험 후에도 기능을 유지했으며 슬리브가 찢어지더라도 물건을 들어올릴 수 있습니다.

또한 ROSE에는 감지 기능도 부여될 수 있습니다. 연구원들은 원형 베이스 위에 여러 대의 카메라를 배치하고 카메라가 위치를 포착하고 이미지 처리 알고리즘을 통해 분석할 수 있는 마커로 덮인 깔때기 내부를 가리킴으로써 이를 달성했습니다. 이 유망한 접근 방식을 사용하면 잡은 물체의 크기와 모양을 추정할 수 있습니다.

ROSE는 공장, 농장, 전문 주방 및 창고에서의 수확 작업 및 품목 분류를 포함한 다양한 응용 분야에 매력적인 옵션이 될 수 있습니다.

Van Anh Ho 부교수는 “ROSE 그리퍼는 그리핑 응용 분야에 혁명을 일으키고 다양한 분야에서 널리 수용될 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있습니다.”라고 결론지었습니다. "직설적이면서도 견고하고 신뢰할 수 있는 디자인은 연구자와 제조업체가 가까운 미래에 다양한 그리핑 작업에 이를 수용하도록 영감을 줄 것입니다."