새 스웨터

카네기 멜론 대학교/로봇공학 연구소

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최근 몇 년 동안 로봇 공학의 목표는 유연한 움직임을 위한 인공 근육과 촉감을 감지하는 센서와 같은 기능을 통합하여 로봇을 더욱 인간적으로 만드는 것이었습니다.

이를 가능하게 하기 위해 엔지니어들은 인간과 더 나은 상호 작용을 가능하게 하는 최초의 "RobotSweater"를 개발했습니다. 카네기 멜론 대학의 로봇공학 연구소(Robotics Institute)는 접촉과 압력을 감지하기 위해 로봇의 몸을 감쌀 수 있는 기계로 엮은 직물 "피부"를 개발했습니다.

로봇공학 조교수인 Changliu Liu는 공식 성명에서 "우리는 이를 사용하여 인간과 상호 작용하는 동안 로봇을 더 똑똑하게 만들 수 있습니다."라고 말했습니다.

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연구진은 압력과 접촉을 감지할 수 있는 직물을 만들기 위해 니트 스웨터의 특성을 조사했습니다.

새로 디자인된 직물은 전기를 전도하기 위해 금속 섬유로 만든 두 겹의 전도성 원사로 구성됩니다. 이 두 겹 사이에는 그물 모양의 레이스 무늬가 삽입됩니다.

직물에 압력이 가해지거나 누군가가 직물을 만지면 전도성 원사가 회로를 닫고 센서가 이를 감지합니다. 스웨터를 입으면 로봇은 촉각은 물론 방향도 느낄 수 있고, 촉각을 통해 악력까지 느낄 수 있다.

편직된 RobotSweater 직물의 또 다른 장점은 실과 마찬가지로 로봇 신체의 고르지 않은 3차원 표면에 쉽게 맞출 수 있다는 것입니다. "편직 기계는 편평하지 않은 모양, 구부러지거나 울퉁불퉁한 모양으로 원사를 패턴화할 수 있습니다. 이로 인해 우리는 구부러지거나 울퉁불퉁한 로봇에 맞는 센서를 만들 수 있을 것이라고 생각하게 되었습니다."라고 조교수인 James McCann은 말했습니다. 섬유 제조.

이러한 방식으로 로봇 본체 전체를 덮을 수 있으며 충돌 가능성이 있는 경우 이를 감지할 수 있습니다. 이러한 발전은 로봇이 작업자의 안전을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있는 산업 환경에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

공식 발표에 따르면, 업계에서 인간-로봇 상호 작용을 감지하는 현재 방법은 로봇 몸체 전체를 덮을 수 없는 매우 견고한 재료를 사용합니다.

부드러운 직물에 배선과 전자 장치를 연결하는 것은 직물을 만드는 동안 팀이 직면한 과제 중 하나였습니다.

이 문제를 해결하기 위해 그들은 각 편직물 줄무늬 끝에 있는 스냅 패스너 주위에 와이어를 감았습니다. McCann은 "이러한 것들을 강하게 연결하여 늘어나는 것을 처리할 수 있으면서도 실을 파괴하지 않는 방법이 필요합니다"라고 말했습니다.

로봇의 능력은 연구를 통해 입증되었습니다. 예를 들어, 이 새로운 감각 스웨터를 입은 로봇을 밀면 어느 방향으로 움직일지, 어느 방향으로 머리를 돌릴지 알 수 있습니다.

RobotSweater 연구 논문은 2023년 IEEE ICRA(International Conference on Robotics and Automation)에서 발표될 예정입니다.