촉각센서란? 로봇의 접촉 감지부터 선택 기준까지

로봇손이 물체를 잡을 때는 손가락을 움직이는 기능이 필요합니다. 그렇다면 손가락이 물체에 닿았는지, 접촉하면서 어떤 힘이 작용하는지는 어떻게 확인할 수 있을까요?

손가락을 닫으라는 명령만으로 실제 접촉 상태를 모두 알기는 어렵습니다. 물체의 크기와 위치, 접촉하는 부분에 따라 결과가 달라질 수 있기 때문입니다.

이때 검토하는 장치가 촉각센서입니다. 촉각센서는 물체와의 접촉에서 발생하는 정보를 데이터로 확인하는 데 사용합니다.

이번 글에서는 촉각센서가 측정하는 정보와 설치 위치, 그리고 리파인에서 취급하는 Tashan 촉각센서를 검토할 때 살펴볼 기준을 알아보겠습니다.

리파인 촉각센서 tashan

촉각센서는 무엇을 측정하는 장치일까요?

사람은 물체를 잡을 때 손으로 접촉을 느끼며 동작을 조절합니다. 로봇에서도 접촉 상태를 확인하려면 그에 맞는 측정 장치가 필요합니다.

촉각센서는 이러한 접촉 정보를 얻는 역할을 합니다. 다만 사람의 피부처럼 모든 감각을 한꺼번에 느끼는 것은 아닙니다. 센서의 구조와 모델에 따라 측정할 수 있는 정보가 다릅니다.

제품을 살펴볼 때는 다음과 같은 질문을 구분해 보는 것이 좋습니다.

이 항목들이 모든 촉각센서에 포함되는 것은 아닙니다. 필요한 정보가 무엇인지 먼저 정한 뒤, 해당 기능을 제공하는 모델을 찾아야 합니다.

제품 설명에 3D Force라는 표현이 있다면 이름만으로 기능을 판단하기보다, 실제로 어떤 축의 힘을 출력하는지 확인해야 합니다. 축의 기준 방향, 단위, 측정 범위까지 살펴봐야 데이터를 올바르게 해석할 수 있습니다.

리파인 촉각센서 tashan

촉각센서는 어디에 설치할까요?

촉각센서를 선택할 때는 사양표와 함께 물체가 실제로 닿는 위치를 살펴봐야 합니다.

로봇손이라면 손끝이나 손가락 패드, 작업에 따라서는 손바닥이 접촉 위치가 될 수 있습니다. 그리퍼라면 물체를 잡는 안쪽 면이 주요 검토 대상입니다.

같은 물체를 잡더라도 손끝으로 집는 방식과 넓은 면으로 감싸는 방식은 접촉하는 위치와 면적이 다릅니다. 센서가 필요한 접촉을 측정할 수 있는 위치에 있어야 하는 이유입니다.

예를 들어 리파인에서 취급하는 ROhand와 같은 로봇손을 사용하는 연구에서는 어떤 손가락 자세로 물체를 잡는지, 어느 부분이 물체와 닿는지부터 확인할 수 있습니다. 이후 센서를 추가하려면 장착 공간과 고정 방식, 배선 경로 등을 별도로 검토해야 합니다.

센서를 붙이는 과정에서 접촉면의 두께나 형태가 달라질 수 있다는 점도 고려해야 합니다. 설치 후 손가락 움직임을 방해하지 않는지, 원하는 물체를 잡을 공간이 충분한지 확인하는 것이 좋습니다.

Tashan 촉각센서는 어떤 기준으로 선택할까요?

리파인에서 취급하는 Tashan은 손끝과 그리퍼 등에 적용하기 위한 촉각센서 제품군을 제공합니다. 제품별 형상과 센서 구성이 다르므로, 필요한 측정 정보와 설치 조건에 맞춰 모델을 살펴봐야 합니다.

Tashan 촉각센서를 검토할 때도 제품 이름보다 먼저 정해야 하는 것은 무엇을 측정하려는가?입니다.

단순히 접촉 여부를 확인하려는 실험과 힘의 방향별 변화를 기록하려는 실험은 요구 조건이 다릅니다. 필요한 데이터를 정한 뒤 다음 항목을 비교하면 선택 기준이 구체적으로 잡힙니다.

여기서 분해능과 정확도는 구분해서 봐야 합니다.

작은 변화를 구분해 출력할 수 있다는 것과 실제 힘에 가까운 값을 측정한다는 것은 서로 다른 특성입니다.

또한 센서가 견딜 수 있는 과부하와 정상적으로 측정할 수 있는 범위도 같은 의미가 아닙니다. 각 수치가 어떤 조건에서 정의됐는지 해당 모델의 자료를 기준으로 확인해야 합니다.

센서를 연결하면 로봇이 자동으로 힘을 조절할까요?

촉각센서는 접촉 데이터를 얻는 장치입니다. 측정한 데이터를 로봇의 움직임에 반영하려면 별도의 제어 과정이 필요합니다.

먼저 센서가 출력하는 값을 읽고, 그 값이 어떤 상태를 의미하는지 판단해야 합니다. 이후 설정한 조건에 따라 로봇팔이나 로봇손에 동작 명령을 전달합니다.

예를 들어 접촉 데이터를 저장하고 분석하는 실험이라면 데이터 수집 환경이 중심이 됩니다. 반면 측정값에 따라 손가락 동작을 바꾸려는 실험이라면 센서와 로봇손의 통신, 제어 주기, 동작 명령까지 함께 검토해야 합니다.

RM 협동로봇이나 ROhand를 사용하는 구성에서도 마찬가지입니다. 각 장치의 제어 환경과 센서 출력 방식을 확인해야 하며, Tashan 센서를 장착하는 것만으로 자동 연동이나 파지 성능 개선이 보장되는 것은 아닙니다.

목표로 하는 동작을 구현한 뒤에는 실제 물체와 작업 조건에서 결과를 확인하는 과정이 필요합니다.

촉각센서 도입 전, 실험 목적부터 정해 보세요

촉각센서를 검토할 때 “어떤 센서가 가장 좋은가?”보다 먼저 답하면 좋은 질문이 있습니다.

“어떤 물체와 접촉하며, 그 과정에서 무엇을 알고 싶은가?”

이 질문에 답하면 필요한 측정 항목과 설치 위치가 정리됩니다. 이후 측정 범위와 데이터 출력 방식, 제어 환경을 비교하면 됩니다.

리파인은 Tashan 촉각센서를 취급하고 있습니다. 제품 적용을 검토하고 계신다면 다음 내용을 알려주세요.

알려주신 조건을 바탕으로 Tashan 제품의 적용 가능성과 추가 확인이 필요한 설치·연동 조건을 검토해 드립니다.