각도탐지 오차 경감을 위한 비대칭 전극 구조의 용량형 촉각 센서

전문가 제언

○ IT 기술의 발전으로 로봇이 주변 환경을 인지하고 대응하는 능력을 갖추는데 사용될 수 있는 각종 첨단 센서가 개발되고 있다. 특히 로봇의 거동을 제어하는 촉각 기능은 인간을 흉내 내는 현대적 로봇이 갖추어야 할 기초적이면서도 중요한 기능이다, 이에 따라 전 세계의 로보틱스 분야 연구소에서는 로봇의 인공피부에 사용되는 촉각 센서의 다양한 원리에 대한 광범한 연구가 이어지고 있다.

 

○ 로봇의 바닥에 평탄하게 설치되는 용량은 로봇 움직임에 따라 발생하는 수직 힘의 변화와 직접 연관되는 용량값의 변화를 발생시키기 때문에 일찍부터 촉각 센서에 대한 적용이 시도되었다. 로봇 촉각 센서에서 특히 중요한 것은 움직이는 각도 탐지 능력이다. 개념적으로 이를 위해서는 여러 개의 용량으로 구성된 센싱 유닛이 필요하지만, 현재 가장 보편적인 센서 형태는 네 개 용량으로 구성된 정사각형 구조이다.

 

○ 그러나 대칭성 전극의 네 개 용량으로 구성된 센서로 탐지되는 각도는 전(+) 방향과 후(-) 방향의 구별이 안 된다. 이 논문에서 제안하는 비대칭성 전극은 이러한 문제를 해결할 수 있는 창의적인 아이디어라고 생각한다. 시제품 제작 공정 역시 논문에 분명하게 제시되어 있어서 연구 결과를 복제·확인하는데 큰 문제가 없을 것이다.

 

○ 국내에서도 많은 산학연 연구 팀이 이 분야에서 활동하면서 활발한 기술 교류를 하고 있다. 대표적으로 한국표준과학연구원의 힘 측정 연구 팀은 생체모방 기술의 일환으로 피부 감각기관을 모방한 촉각 센서를 개발하고 있다. KAIST, 연세대 등 많은 대학도 연구팀을 갖추고 다양한 연구 주제를 수행하고 있다.

 

○ 첨단 소재 사용과 관련되어 한국기계연구원은 탄소나노튜브와 은 나노입자의 복합체 필름을 이용한 촉각 센서 개발을 발표한 바 있다. 그러나 국내에서 비대칭성 전극을 사용하는 촉각 센서에 대한 연구는 보고된 바 없다. 이 논문의 단순하지만 창의적인 아이디어가 국내 연구계에 좋은 자극이 될 것으로 기대한다.

 

저자

Shi-Te Chuang, Mochtar Chandra, Rongshun Chen, Cheng-Yao Lo

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2016

권(호)

250()

잡지명

Sensors and Actuators, A: Physical

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

159~169

분석자

은*준

분석물

• 각도탐지 오차 경감을 위한 비대칭 전극 구조의 용량형 촉각 센서.pdf [500,838 byte]

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