로봇 시대가 본격 개막하면서 수많은 산업군에 로봇이 도입되고 있다. 이제 로봇은 독립적인 개체에서 인간과 협력하는 형태로 진화하고 있다. 그만큼 기존과 비교해 로봇이 갖춰야 할 핵심 요소가 복잡·다양해지고 있다는 것을 뜻한다. 구체적으로 자의적인 움직임, 정교하고 세밀한 운동성, 다각적인 활용성 등이 산업에서 요구하는 차세대 로봇의 미래상이다.
특히 산업 현장에서 주로 활용되는 산업용 로봇, 협동 로봇, 무인운반차(AGV), 자율주행로봇(AMR), 물류 로봇 등은 요소 기술이 고도화되고 있다. 여기에는 모터·유공압 시스템 등 로봇의 모션 제어를 관장하는 액추에이터, MCU·전자장치·소프트웨어 등 로봇 움직임을 결정하는 제어 시스템, 현장 정보를 수집하는 센서, 사물을 감지하는 비전 카메라 등이 있다.
이렇게 로봇을 구성하는 요소뿐만 아니라 로봇 자동화 시스템의 구성으로 활약하는 기술 또한 성장을 지속하는 중이다. 이 중 로봇의 손가락 역할인 로봇 그리퍼(Robot Gripper)는 정밀한 작업에 특화된 만큼 높은 수준의 제어 기술이 필요하다. 로봇 끝단에 위치한 엔드 이펙터(End Effector)로, 로봇의 활용 가치를 정의하기 때문에 로봇의 어떤 요소보다도 세밀함이 필요하다.
단순히 물건을 집은 후 놓거나(Pick&Place), 포장하거나(Packaging), 적재 및 보관(Palletizing)하는 것을 뛰어넘는 ‘그 무언가’가 필요한 시점이다. 그 무언가를 통해 로봇의 원초적 지향점인 ‘자율화’에 한층 도달할 수 있을 것이다.
로봇 그리퍼 토털 솔루션 기업 ㈜테솔로(TESOLLO, 이하 테솔로)는 이 변화에 선제적으로 대응하고 있다. 모터 컨트롤러와 기어를 포함한 그리퍼 하드웨어 설계부터 펌웨어 프로그래밍, 로봇 디자인 및 솔루션 개발, 데이터 베이스(DB) 구축, 인공지능(AI) 기반 티칭까지 올인원 그리퍼 통합 솔루션 기술을 산업에 제시한다.
지난 2019년 데뷔한 테솔로는 한국생산기술연구원(KITECH)·한국전자기술연구원(KETI)·광주과학기술원(GIST) 등에 자사 원천기술을 이식한 3지 다관절 그리퍼를 납품하면서 주목받기 시작했다. 그 기술력을 인정받아 현재 각종 정부 육성 프로젝트에 선정됐고, 현대차, 삼성전자, LG전자 선행기술연구소 등 전자·자동차·물류 등 업체를 대상으로 로봇 그리퍼 및 이를 활용한 솔루션 모델을 제공하고 있다.
류우석 테솔로 기술이사는 “테솔로는 하드웨어·회로·펌웨어 설계, 기기 간 연결 인터페이스 구축, AI 알고리즘 개발 등에 역량을 갖춘 인재들로 구성된 로봇 그리퍼 기술의 결정체”라고 말했다.
‘기술력’이 성장 동력...전문성 확보가 관건
테솔로는 대표 기술인 ‘세 손가락’ 3지 다관절 그리퍼를 필두로 방수·방진 등급 ‘IP68’ 기반 완전 방수 2지 그리퍼, 5지 인간형 그리퍼, 각종 진공 그리퍼 모듈 등 차별화된 그리퍼 설계·제조 기술력을 갖췄다. 델토(Delto)로 이름 붙여진 테솔로의 그리퍼 시리즈는 현재 ‘3지’ DG-3F(Delto Gripper-3F), ‘2지’ DG-2F(Delto Gripper-2F), ‘공압’ DG-V(Vacumm Gripper)가 시장에 진출했다.
류우석 이사는 테솔로의 ‘1호’ 경쟁력으로 특화된 기술 포인트를 제시했다. 그는 “테솔로 그리퍼 모델은 액추에이터, 모터 드라이버, 절대형 엔코더(Absolute Encoder), 감속기 등을 한데 접목한 하나의 소형 모듈을 설계의 근간으로 한다”며 “해당 모듈을 조합하면 12자유도 다관절 그리퍼가 탄생한다”고 강조했다. 이 설계를 토대로 다양한 형상과 재질의 물체를 유연하게 파지하거나, 조작하는 특화 기능을 갖췄다.
류 이사는 이와 관련해 “기존에 통용되던 그리퍼는 관절 수가 적거나, 높은 자유도라고 하더라도 내구성 및 유지보수 측면에서 취약점을 드러내 시제품에 그치는 경우가 대부분이었다. 테솔로 DG 시리즈는 기술력·생산성·활용성까지 모두 확보한 12자유도 생산·제어 역량을 내걸고 산업에서 활발하게 활동 중”이라고 말했다.
이렇게 12자유도 다관절 그리퍼의 차별화된 기술력과 생산 역량을 갖춘 데는 회사 구성원의 상당수가 연구개발(R&D) 인력이기에 가능했다. 연구소·대학원 등에서 활동한 연구 인력이 대부분이기 때문에 제어, 하드웨어 설계 기술 관련한 역량을 이미 설립 초기에 보유했다.
테솔로는 이 기술 역량과 다관절 설계를 통해 사람의 움직임을 구현하는 데 주력했다. 정확한 위치성과 세밀한 조작성, 간섭 및 외란에 직면한 상황에서도 목표한 움직임을 수행할 수 있는지에 대해 연구한 끝에 DG 시리즈를 론칭했다.
이런 기술적 토대를 마련한 덕에 모델 양상 과정에서 기술적인 부분보다 생산성이나 내구성을 제고하는 데 초점을 맞출 수 있었다. 테솔로는 향후 R&D 과정에서 AI를 도입해 신속·정확하면서도 고도화된 파지·조작·조립 프로세스를 도출할 계획이다.
‘지능화’ 탑재는 ‘사람 손’ 대신하는 그리퍼 비전 실현의 비법
“그리퍼는 수많은 움직임의 집합체다. 이렇게 많은 움직임을 어떻게 효율적으로 활용하고 구현할 것인지가 관건이다”
류우석 이사는 사람 손의 움직임을 그대로 녹여낸 그리퍼가 인력을 완전히 대체할 것이라고 확신했다. 각 손가락과 팔 관절 등이 목적에 맞게 유기적으로 움직이려면 결국 지능화 기술이 접목돼야 한다는 것이다.
테솔로는 이를 위해 AI 기술 도입을 진행 중이다. 설계된 대로만 움직이는 그리퍼가 아닌 자체적 판단에 의해 구동하는 그리퍼를 꿈꾸고 있다. 적절한 티칭 과정을 거치고 그 움직임을 실현하는 그리퍼를 시장에 내놓기 위해 R&D 과정에 총력을 기울이고 있다.
지난 3월 27일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘2024 스마트공장·자동화산업전(이하 AW 2024)’에서 이를 실현한 그리퍼를 출품했다. 해당 데모는 ‘나사 푸는 그리퍼’인데, DG-3F 각 손가락에 독립적인 움직임을 유도한 알고리즘과 티칭 과정을 입혀 코일 권선 작업 공정에서 나사 푸는 과정을 그대로 연출했다.
활동 반경 확대 시동 걸었다...핵심은 라인업 확장
류 이사가 내세운 테솔로의 ‘2호’ 강점은 국내 기반 토털 솔루션 제공이다. 일반적으로 그리퍼와 같은 엔드 이펙터는 외산에 의존했다. 그 때문에 사용자는 제품 서비스 측면에서 까다로움을 겪었다. 테솔로는 국내 생산 기반으로 사용자가 원하는 서비스를 즉시 받을 수 있다. 이를 기반으로 국내 점유율을 넓혀간다는 전략이다.
국내 고객 레퍼런스를 통해 도출된 피드백으로 제품을 지속 개선하기도 했다. 사용자 의견에 따라 그리퍼 손가락 끝단인 핑거팁의 소재를 고무 한가지 옵션에서 실리콘을 추가해 사용 환경에 따라 유연하게 도입 가능하도록 했다. 아울러 그리퍼가 물체를 정밀하게 조작하도록 핑거팁 형태를 둥근 모양, 평평한 모양, 공압 결합 설계 등으로 세분화했다.
아울러 테솔로는 DG-3F, DG-2F, DG-V 등 기존 DG 시리즈에 혁신 기술을 이식하는 것과 동시에 시리즈 내 신모델을 지속 출시할 방침이다. 현재 공개된 5지 그리퍼와 맞춤형 그리퍼에 더해 다양한 형태의 그리퍼를 지속 개발할 계획을 내재화했다. 올해 글로벌 진출을 목표로 주요 제품 라인업을 확정하고, 일본·미국·유럽 등 시장에 문을 두드릴 예정이다.
한편, 테솔로는 올해 초 개막한 미국 IT·가전 산업 전시회 ‘국제전자제품박람회(CES 2024)’에 부스를 마련해 DG-3F를 선보인 바 있다. 테솔로는 내달 일본 로봇 학회 참가에 이어 국내외 로봇 관련 전시회에 기술을 전파할 예정이다. 이와 같은 전시회 출품과 더불어 솔루션 및 기술에 대한 기술적 내용을 글로벌 채널에 공개해 다관절 그리퍼에 대한 전 세계 시각을 제고할 계획이다.
헬로티 최재규 기자 |
