【브레이크뉴스 대구】진예솔 기자=DGIST(총장 국양) 로봇및기계전자공학과 윤동원 교수 연구팀의 사람 손과 같이 정교하고 유연한 ‘로봇 손(Robot Hand)’ 핵심 기술 연구 성과가 로봇 분야 세계적인 국제 학술지 ‘Soft Robotics’의 10주년 기념판의 표지를 장식했다고 14일 밝혔다.

DGIST에 따르면 표지 논문은 영향력이 큰 연구 성과를 선정하는 것으로, 연구 결과의 우수성을 공식적으로 인정받는 척도이기도 하다. 특히, 이번 발간호는 Soft Robotics의 10주년 출판물로, 10주년 기념판의 표지로 국내 연구결과가 선택되었다는 점에서 더욱 의미가 크다.

▲ DGIST 윤동원 교수팀의 연구결과 이미지가 실린 Soft Robotics 10주년 기념판  © DGIST

DGIST 로봇및기계전자공학과 윤동원 교수 연구팀은  지난 2021년 인간의 손과 같이 정교한 ‘로봇 손(Robot Hand)’에 대한 연구를 진행한 바 있다. ‘로봇 손’은 여러 산업현장에서 다양한 형태와 강성의 물체를 움켜쥐거나 조립하는 등 고도의 작업을 위해 주로 사용된다. 이러한 정밀한 로봇핸드 구동을 위해 구름베어링(rolling bearing) 기반의 볼베어링 회전 조인트가 주로 사용되지만 가격이 비싸거나 조립이 까다로우며, 외부 충격에 고장이 나거나 물체에 손상을 주기도 해 이를 대체하기 위한 다양한 유연조인트가 개발되고 있는 중이다. 

이에 윤동원 교수 연구팀은 기존의 유연구조 로봇핸드의 약한 강성을 보강하고자, 손가락 마디에 맞게 형상이 변형된 유연 힌지를 마디 하나당 4개씩 적용해 2쌍이 X자 형태로 되게 교차 배치함으로써, 기존 베어링기반 로봇핸드보다 충격을 46.7% 더 흡수하는 것을 입증했다. 또한, 다양한 비정형 물체를 파지(움켜쥘)시 보다 신뢰성 있는 파지작업을 할 수 있음을 확인하였다. 또한, 기존 소프트 로봇의 단점인 적은 가반하중을 극복하여 최대 4kg 무게까지 파지할 수 있음을 확인했다. 

DGIST 로봇공학전공 윤동원 교수는 “지난 2021년 게재된 연구성과가 전 세계의 우수한 연구 결과들 중에서 소프트로봇 분야 Top1 저널지의 10주년 기념판의 표지논문으로 선정되어 매우 기쁘다”며, “나아가 본 기술을 산업현장 및 서비스 로봇 분야에 실용화할 수 있도록 노력 중이다” 라고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 DGIST 로봇공학전공 양준모 석박사통합과정생과 김정석 석사졸업생이 공동 1저자로 참여했으며, 한국연구재단의 신진연구지원사업으로 수행됐다. 관련 연구는 Soft Robotics 저널에 2021년에 온라인 게재되었고, 2022년 정식 출판되었다. 

<구글 번역으로 번역한 영문 기사의 전문 입니다. 번역에 오류가 있을 수 있음을 밝힙니다.>

DGIST (President Kook Yang) Department of Robotics and Mechanical and Electronic Engineering Professor Dong-Won Yoon's research team's research achievements on core technology for 'Robot Hand', which is as sophisticated and flexible as a human hand, has been featured on the cover of the 10th anniversary edition of 'Soft Robotics', a world-renowned international academic journal in the field of robotics. decorated

The cover paper is a selection of research achievements that have a large impact, and is also a criterion for officially recognizing the excellence of research results. In particular, this issue is the 10th anniversary publication of Soft Robotics, and it is more meaningful in that domestic research results were selected for the cover of the 10th anniversary edition.

In 2021, Professor Dong-Won Yoon's research team in the Department of Robotics and Mechanical and Electronic Engineering at DGIST conducted research on a 'Robot Hand' as sophisticated as a human hand. ‘Robot hands’ are mainly used for high-level tasks such as gripping or assembling objects of various shapes and stiffness in various industrial fields. For such a precise robot hand drive, a rolling bearing-based ball bearing rotation joint is mainly used, but it is expensive or difficult to assemble, and it may break down or damage an object due to external impact. The joint is being developed.

In order to reinforce the weak rigidity of the existing flexible structure robot hand, Professor Yoon Dong-won's research team applied 4 flexible hinges per knuckle whose shape was modified to fit the knuckles and placed 2 pairs crosswise in an X shape, thereby improving the existing bearing-based robot. It proved to absorb 46.7% more impact than the hand. In addition, it was confirmed that a more reliable gripping operation can be performed when gripping (grabbing) various atypical objects. In addition, it was confirmed that it can hold up to 4 kg of weight by overcoming the small payload, which is a disadvantage of existing soft robots.

Professor Yoon Dong-won of the Department of Robotics Engineering at DGIST said, "I am very happy that the research results published in 2021 were selected as the cover paper of the 10th anniversary edition of Top 1 Soft Robotics Journal among the world's excellent research results." We are working hard to put it to practical use in the fields of field and service robots.”

Meanwhile, the results of this research were jointly conducted by Joon-mo Yang, a combined master's and doctoral student in the Department of Robotics Engineering at DGIST, and Jung-seok Kim, a master's graduate, as co-authors, and was conducted as a new research support project by the National Research Foundation of Korea. The related research was published online in 2021 in the journal Soft Robotics and formally published in 2022.