3D 프린팅 기술로 '유연한 로봇 팔' 제작 비용 절감

3D 프린팅 기술로 '유연한 로봇 팔' 제작비용 절감

미국 대학의 한 연구팀이 3D 프린팅 부품을 사용하여 제작 비용을 절감할 수 있는 로봇 팔을 개발했습니다. 일본 엔화로 50만 엔 대를 목표로 하는 이 로봇 팔이 양산된다면 로봇에게 다양한 업무를 맡기기 위한 기술 연구가 가속화될 것으로 예상됩니다. 로봇 "블루"는 버클리 캘리포니아 대학의 작은 실험실에 배치되어 있습니다. 금속 베이스에는 사람의 팔과 비슷한 두 개의 튼튼한 팔이 있지만 팔 끝은 손이 아니라 가위 모양입니다. 가상현실 (VR) 모션 컨트롤러를 양손에 들고 팔을 흔들면 블루는 그 움직임을 충실히 모방합니다. 마치 로봇이 자기 자신의 분신이 된 것 같습니다. 영화 "Pacific Rim"의 거대한 로봇과 비슷하지만 훨씬 저렴하다는 것이 블루의 큰 장점입니다. 로봇 연구자들은 오랫동안 막대한 개발 비용으로 고통받아 왔습니다. 예를 들어, 인기 있는 연구 로봇 'PR2'는 블루와 크게 다르지 않은 양팔 형이지만 가격은 400,000 달러입니다. 반면 블루는 3D 프린팅으로 만든 부품을 사용하므로 비용이 훨씬 저렴합니다. 팔 하나 당 재료비는 3,000 달러에 불과하며 양산시 팔당 총비용을 5,000달러로 유지하는 것이 목표입니다. 블루의 개발자가 목표로 하는 바를 달성한다면 저렴한 가격으로 제작된 블루가 연구 분야의 스타가 될 것이고, 미래에는 그 후손들이 우리를 위해 설거지하고 빨래를 접고 집에 갈 것입니다. 주변을 청소할 수 도 있습니다. 과거에는 로봇 팔을 조작할 때 인간이 가까운 곳에 있지 않거나 로봇과 분리된 공간에 있어야 했습니다. 로봇이 사람을 방 반대편으로 날려 보낼 수 있기 때문입니다. 이런 이유로 산업용 로봇은 말 그대로 우리에 가두어두듯 배치되었습니다. 그러나 이제 로봇은 이전보다 훨씬 더 잘 주변 세계를 인식할 수 있습니다. 특히 인간의 접촉에 반응하여 인간을 아프게 하기 전에 멈출 수 있게 되었습니다. 이러한 움직임은 인간이 로봇과 가까운 곳에서 작업하는 협업 로봇 공학의 붐을 일으켰습니다. Project Blue의 리더 인 캘리포니아, 버클리 대학교의 기계 엔지니어 인 David Geely는 “기존 로봇도 이와 관련하여 매우 잘 해내고 있습니다. 그러나 문제는 원래 값비싼 산업용 로봇에 센서와 피드백 제어를 추가하면 훨씬 더 비싸게 된다는 것입니다."라고 말합니다. 하지만 블루의 접근 방식은 조금 다릅니다. 블루는 인간에게 특별히 민감하지 않습니다. 대신 유연합니다. Geely가 VR 컨트롤러로 팔을 조작하는 동안 손으로 팔을 밀고 있다고 가정합니다. 그럼 블루는 셧다운 되는 대신 팔을 밀면서 반대 방향으로 움직입니다. Blue에서 사용하는 비교적 저렴한 모터가 백 드라이브와 호환되기 때문입니다. 즉, 로봇이 꺼져 있어도 손으로 팔을 잡고 움직일 수 있습니다. 적용되는 모터는 저렴하기 때문에 매우 정확하게 작동하지는 않습니다. 작은 나사를 제자리에 설치하는 것과 같은 반복적인 작업임에도 불구하고 블루는 공장의 산업용 로봇만큼 훌륭하지는 않을 것입니다. 그러나 고급능력이 필요치 않은 일정 작업을 수행하기에 충분히 정확합니다. 예를 들어 로봇이 다양한 물체를 잡고 조작하고 상호 작용하는 방법에 대한 연구가 있습니다. 이 프로젝트를 감독하는 버클리 캘리포니아 대학교의 로봇 공학자 인 Peter Abil은 다음과 같이 설명합니다 "미래의 로봇은 마치 인간이 팔을 움직이는 것처럼 시각적 및 힘 피드백을 사용하는 AI 시스템에 의해 신중하게 제어될 것입니다. 이 로봇은 이를 염두에 두고 설계되었습니다." 파란색 수건을 접고 싶다고 가정해봅시다. 접는 타월은 민감한 협동 로봇에게 어려운 작업이 될 수 있습니다. 팔이 테이블 표면에 닿을 때마다 작동이 멈출 수 있기 때문입니다. 반면에 블루는 매우 유연한 로봇입니다. 팔을 뻗어 수건을 집는 도중에 테이블에 압력을 가할 수 있습니다. 인간은 먼저 대상 물체를 보고 눈을 측정 한 다음 시각적 및 촉각 감각에 의존하여 움직이기 시작합니다. 이해하지 못하는 물건에 갑자기 부딪히지 않고 멈추지 않습니다. 사람들은 주변 세계를 느끼고 이해하고 적응한 후 앞으로 나아가게 됩니다. 요컨대, 너무 조심하는 것은 인간과 로봇에게 이상적이지 않습니다. 테이블을 두드리는 것을 두려워하는 경우 접이식 냅킨을 완성하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. "완전히 안전하다는 것은 쓸모가 없다는 것을 의미합니다."라고 버클리 캘리포니아 대학교의 로봇 공학 연구원이자 Blue 공동 작업자 인 Stephen McKinley는 말합니다. “우리가 살고 있는 환경에 대해 생각해보십시오. 우리가 만지는 대부분의 품목은 완전히 불필요한 경우에만 안전합니다. 어떤 일을 하려고 하면 주변의 모든 것이 당신을 해칠 것입니다. 당신도 그렇게 할 수 있습니다.”자전거와 자동차는 이해하기 쉬운 예입니다.