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사람과 로봇이 함께하는 공존의 시대로산업통상자원부 소재부품기술개발 사업 관련 국책 과제 선정 세계 최초 10mm 초소형 6축 힘/토크 센서 개발
신태섭 기자  |  tss79@naver.com
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승인 2023.01.16  15:30:47
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▲ [사진 = ㈜에이딘로보틱스]

세계 최초 10mm 초소형 6축 힘/토크 센서 개발

㈜에이딘로보틱스(대표 최혁렬, 이윤행)은 2019년 성균관대학교 기계공학부 내 Robotics Innovatory 실험실에서 출발해 로봇용 센서 제조 및 로봇 연구 개발을 맡고 있는 로봇전문 기업이다.

이미 산업현장에서 로봇이 사용되기 시작한 것은 오랜 시간이 지났다. 하지만 아직 여러 문제로 인해서 사람과 로봇과 함께 작업하는 현장에서 여러 사고가 발생하고 있으며 특히 21년도 산업재해 사망자 수 중 상당수가 로봇과 설비 사이에 끼이는 일로 일어났다. 현대 산업은 기존에 로봇과 사람의 작업 공간이 분리되었던 과거와 달리 펜스 없이 사람과 로봇의 작업공간 공유가 가능한 협업 체계로 넘어가고 있기 때문에 이대 대한 대책이 필요한 상황이다. 이런 상황을 해결하고자 에이딘로보틱스는 1995년부터 축적한 Field Sensing 기술에 기반해 여러 가지 새로운 센서 기술들을 연구·개발하고 있다.

 

   
▲ [사진 = ㈜에이딘로보틱스]

Capacitance 측정 방식을 이용한 수작업 공정 탈피, 초소형부터 초박형까지 확장성 높아

로봇이 문제를 일으키는 이유 중 대부분은 센서 때문이다. 로봇은 사람과 달리 물리적인 접촉을 느끼지 못하기 때문에 제조 현장에서 64% 이상의 공정이 자동화되지 못하고 있다. 하지만 만약 로봇이 사람처럼 느낄 수 있다면 이 자동화되지 못한 공정들이 가능해지게 된다. ㈜에이딘로보틱스에서 개발하는 센서가 로봇이 3차원 공간의 모든 힘을 느낄 수 있게 도와주는 힘/토오크 센서다. 이윤행 대표는 “XYZ 축에서 발생하는 힘과 토크를 모두 측정합니다. 사람으로 치면 피부를 통해 힘을 느끼는 감각인데 이런 감각을 로봇에게 데이터로 줄 수 있는 센서입니다.”라고 설명했다.

기존 힘/토오크 센서는 높은 비용과 높은 적용 난이도로 인해 도입이 어려웠다. 이에 에이딘 로보틱스는 Capacitance 측정 방식을 이용해 기존 센서들의 수작업 공정을 탈피하였으며 대량생산 가능한 설계 기술을 개발해 양산화가 가능하게 했다. 또한 초소형부터 초박형까지 제작 가능해 확장성도 높다. 특히 ㈜에이딘로보틱스는 전 세계에서 가장 작은 10mm 초소형 6축 힘/토오크 센서를 개발해 주목을 받았다. 이외에도 ㈜에이딘로보틱스의 센서는 모든 신호처리부를 내장하여 사용성도 높다.

 

   
▲ [사진 = ㈜에이딘로보틱스]

사람과 로봇의 안전을 책임지는 근접 안전(ProxSKIN)

㈜에이딘로보틱스는 전세계를 선도하는 Field Sensing 기술을 활용해 각종 센서를 개발했다. 그중 하나가 Meso-scale의 변화를 감지해 작업자와 충돌 전에 미리 회피하거나 멈출 수 있는 새로운 타입의 Dualmode Proximity Tactile Sensor 기술이다. 기존 협동로봇 안전 대책은 충돌이 일어난 후에 감속이 발생하거나 멈춤이 발생했다. 이 때문에 로봇과 인간의 협업 현장에서 완벽하게 안전이 확보되지 않았고 또 이미 충돌이 일어난 바람에 그 충격으로 2차 사고가 발생하는 일도 있었다. 이점을 보완한 ㈜에이딘로보틱스의 근접 안전 센서(ProxSKIN)는 충돌을 미리 감지하고 충돌 전에 감속하거나 멈춰 아예 충돌 자체를 방지하여 안전을 확보한다. ㈜에이딘로보틱스의 센서는 유니버설 그리퍼 등에 내장할 수 있다.

 

   
▲ [사진 = ㈜에이딘로보틱스]

 

서비스 로봇용 핵심 힘/토오크 센서 맞춤형 제작 기술 개발 국책과제 선정

이러한 개발력을 통해 에이딘로보틱스는 국책과제 ‘서비스 로봇용 핵심 힘토오크 센서 맞춤형 제작 기술 개발’의 주관기관으로 선정되었다. 이번 국책 과제는 산업통상자원부 소재부품기술개발 사업의 일환으로 총 사업비 규모는 약 35억 원에 달한다. 연구기간은 24년 12월 31일까지이며 ㈜에이딘로보틱스는 연구 기간 동안 협업 로봇인 뉴로메카와 함께 서비스 로봇용 맞춤형 힘/토오크 센서 기술을 개발할 계획이다. 이 대표는 “서비스 로봇용 핵심 부품 업계의 선도기업을 목표로 최선을 다하겠다”라고 포부를 전했다. 

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