케이엔알시스템, 악력 300㎏ 로봇손 개발

최대 악력 300㎏f…중공업·건설 현장 겨냥
최소 액추에이터로 손가락 관절 동시 제어
유압·전동 구동 호환…4월 특허 출원 완료
서진시스템 베트남 생산기지서 양산 준비

[이데일리 신영빈 기자] 로봇 전문기업 케이엔알시스템(199430)이 최대 악력 300㎏급 산업용 로봇손을 개발했다. 연말 공개를 목표로 개발 중인 고하중 슈퍼휴머노이드에 탑재해 중공업·건설 현장 등에서 활용한다는 계획이다.

케이엔알시스템은 올해 말 선보일 예정인 슈퍼휴머노이드에 탑재할 로봇손 제작을 마쳤다고 27일 밝혔다.

케이엔알시스템 슈퍼휴머노이드 로봇손 예상도 (사진=케이엔알시스템)

이번 로봇손은 케이엔알시스템이 개발 중인 슈퍼휴머노이드의 1차 성과물이다. 한 손의 악력이 최대 300㎏f에 달해 중공업과 건설 현장에서 무거운 물체나 공구를 다루는 작업 환경을 겨냥했다.

기존 휴머노이드 로봇손은 사람 손과 닮은 정교한 동작 구현에 초점을 맞추는 경우가 많았다. 케이엔알시스템은 이번 로봇손이 무거운 물체를 강하게 움켜쥐면서도 손끝으로 작은 물체를 정밀하게 집어내는 동작까지 구현할 수 있다고 설명했다.

로봇손은 일반 성인 손의 약 2배 크기로 설계됐다. 고하중 대형로봇인 슈퍼휴머노이드에 최적화해 탑재될 예정이다.

핵심은 손가락 관절을 최소한의 액추에이터로 동시에 제어하는 독자적인 최적화 설계다. 복잡한 제어 없이도 로봇손이 물체 형상에 맞춰 자연스럽게 감싸 쥐거나 손끝으로 집어 올리는 동작을 수행할 수 있도록 했다.

구동 구조를 단순화해 내구성을 높이고 무게를 줄인 점도 특징이다. 충격과 분진, 거친 표면 등 열악한 산업 현장에서도 강한 악력을 안정적으로 발휘할 수 있도록 설계했다. 유압과 전동 구동 방식 모두와 호환돼 다양한 로봇 플랫폼에 적용할 수 있다.

케이엔알시스템은 해당 로봇손의 핵심 구동 메커니즘에 대해 지난 4월 특허 출원을 완료했다.

회사 측에 따르면 로봇손의 악력 300㎏f는 약 2942N에 해당한다. 성인 남성 평균 악력으로 제시되는 400~500N과 비교하면 약 6배 수준이다.

케이엔알시스템은 정밀한 힘 제어 기술도 강조했다. 강력한 유압 기술을 기반으로 중량 부품이나 구조물을 붙잡아 고정하면서, 힘 제어 알고리즘을 적용해 계란이나 둥근 공, 얇은 캔처럼 파손·변형되기 쉬운 물체도 안전하게 다룰 수 있도록 했다는 설명이다.

향후에는 한 로봇손으로 대상을 고정하고 다른 로봇손으로 절단·체결 작업을 수행하는 양팔 협조 작업도 구현할 계획이다. 손과 팔, 허리, 다리가 모두 연결되면 한 팔로 300㎏, 양팔로 600㎏의 중량물을 조작하는 것을 목표로 한다.

슈퍼휴머노이드는 산업형 대형 휴머노이드 로봇이다. 전동 모터와 유압 액추에이터를 결합한 하이브리드 방식이 적용되며, 최대 가반하중 600㎏급을 목표로 개발되고 있다.

고정형 로봇과 달리 현장에 직접 이동해 작업하는 이족보행 대형로봇으로, 전고 2.7m 이하 설계를 통해 협소한 출입구 통과도 고려했다. 탑승 조작에서 원격 조작까지 확장되면 원전 해체, 재난 현장, 건설 현장, 수중 등 사람이 접근하기 어렵거나 고하중 작업이 필요한 환경에 투입할 수 있을 것으로 회사 측은 보고 있다.

케이엔알시스템은 지난해 12월 서진시스템과 ‘AI 로봇 파운드리 파트너십’을 체결했다. 서진시스템은 베트남 생산기지에서 로봇손 제작에 필요한 생산설비 구축을 완료하고, 글로벌 고객 대상 양산체계 인증까지 확보했다.

양사는 케이엔알시스템의 슈퍼휴머노이드 기술과 서진시스템의 양산 인프라를 결합해 글로벌 빅테크 기업을 대상으로 생산·영업 협력을 추진한다. 케이엔알시스템은 개발과 공급을 주도하고, 서진시스템은 글로벌 네트워크를 활용해 생산 제조와 영업을 지원하는 구조다.

김명한 케이엔알시스템 대표는 “케이엔알시스템의 로봇손은 산업 현장이 필요로 하는 강력한 악력을 확보하면서 정밀 작업까지 가능하도록 개발한 것이 핵심”이라며 “핵심 부품인 로봇손 완성에 이어 슈퍼휴머노이드 전체 제작 공정이 본궤도에 오른 만큼 연내 전반적인 시스템 통합을 마무리해 고하중 로봇 솔루션을 선보이겠다”고 말했다.

신영빈 (burger@edaily.co.kr)