130g 소재로 100Kg이상 들어올리는 소프트 그리퍼

130g 소재로 100Kg이상 들어올리는 소프트 그리퍼

계란, 컵 등 깨지기 쉬운 물체를 다루기 위한 가사용 로봇, 물류용 로봇 등을 위해 연구중인 소프트 그리퍼는 부드럽고 유연한 소재를 사용하여 연구되고 있고, 잡은 물체를 놓치지 않아야 하는 안정성이 매우 중요합니다. KAIST와 KIST의 연구팀이 공동 개발한 소프트 그리퍼는 130g의 PET 플라스틱 띠를 사용하여 만들어졌으며 이론적으로 100Kg의 물체도 안정적으로 들어올릴 수 있습니다. 

 

목차

100Kg이상 파지 가능한 소프트 그리퍼 개발

제작 및 성능

활용 가능성

 

100Kg 이상 파지 가능한 소프트 그리퍼 개발

종이나 천, 실리콘 등 부드럽고 유연한 소재로 만든 소프트 그리퍼(Gripper)는 계란, 컵 등 깨지기 쉬운 물체를 다루기 위한 가사용 로봇 및 다양한 형태의 제품을 운반하는 물류용 로봇 등으로 연구되고 있습니다. 하지만 지금까지는 무거운 물체를 들어올리기가 어렵고, 안정성이 떨어져서 약한 외부 충격에도 잡은 물체를 놓치기 쉬웠습니다. 한국과학기술연구원 지능로봇연구단 연구팀과 한국과학기술원(KAIST) 항공우주공학과 이대영 교수팀은 130g의 소재로 100kg 이상의 물체를 파지 가능한 직조 구조의 소프트 그리퍼를 공동 개발하였습니다.

 

 

KIST와 KAIST가 공동개발한 소프트 그리퍼

 

제작 및 성능

연구팀은 소프트 그리퍼의 적재 용량 향상을 위해 신소재를 개발하거나 구조를 변경하고 보강하는 기존 연구 방식과는 달리 직물구조를 통해 참고한 새로운 구조를 적용했습니다. 연구팀은 직조 기술을 주목했습니다. 낱개의 실을 엵으면 견고한 직물이 되는 것에 착안, 연구팀은 얇은 PET 플라스틱 띠들이 직조 구조로 얽히고 펴질 수 있도록 설계하여 소프트 그리퍼를 제작했습니다.

 

KIST와 KAIST가 공동개발한 소프트 그리퍼가 다양한 물체를 들어올리는 실험

 

이번에 발표한 직조 구조의 소프트 그리퍼는 130g의 무게로 100kg의 물체를 파지할 수 있습니다. 동일한 무게의 다른 소프트 그리퍼는 최대 20kg 이내만 파지할 수 있었고, 130Kg의 무게를 들어 올리려면 소프트 그리퍼의 무게가 100Kg에 육박하게 됩니다. 자체 무게 대비 적재 용량을 획기적으로 증가시킨 것에 의의를 들 수 있고, 또한 이 소프트 그리퍼는 재료 원가가 매우 낮은 플라스틱을 사용하여 범용 소프트 그리퍼로 활용할 수 있다는 점에서 매우 훌륭한 성과입니다. 뿐만 아니라 플라스틱 띠를 체결하는 방식만으로 제작이 완료되어 제작공정이 10분 이내로 단순하고, 교체 및 유지보수도 매우 쉬워 효율성이 뛰어난 것도 장점입니다.

 

 

활용 가능성

주재료로 활용한 PET 플라스틱 띠 외에도 고무 및 화합물 등 다양한 재료로 소프트 그리퍼를 제작할 수 있어 강력한 파지 성능이 필요한 산업 및 물류 현장 또는 극한 환경 등 다양한 환경에 적합한 그리퍼를 제작하여 활용할 수 있는 가능성이 있습니다. 동전부터 자동차까지 다양한 크기로 제작할 수 있으며, 카드, 꽃 등 여러 가지의 형태와 무게의 물체의 파지 가능성은 소프트 그리퍼를 필요로 하는 산업, 물류, 가사 등 전 분야에서 활용가능할 것으로 보입니다.