GIST 연구팀, '힘 감각'까지 구현하는 로봇 AI 기술 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 이규빈 광주과학기술원(GIST) AI융합학과 교수 연구팀이 사람이 물체를 만질 때 느끼는 힘의 감각까지 학습해 정밀한 작업을 수행할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다고 10일 GIST가 밝혔다.

GIST에 따르면 이 기술은 사람이 작업할 때 눈으로 보는 정보뿐 아니라 손끝에서 느끼는 힘과 접촉 감각까지 함께 학습하도록 한 것이 특징이다.

연구팀은 이를 위해 '손힘 측정 장치'(ManipForce)와 '주파수 인식 속도-감각 통합 AI 모델'(FMT)을 함께 개발했다고 밝혔다.

연구팀이 개발한 '손힘 측정 장치'는 사람이 손으로 작업하는 모습을 기록하면서 △2대의 카메라로 촬영한 작업 영상 △손목에 달린 센서로 측정한 힘과 회전력(Force–Torque) △손의 움직임과 위치 정보 등을 동시에 수집할 수 있도록 했다.

또 이 장치는 물체와 손의 위치를 정확히 추적하는 '3D 마커'와 장치 자체 무게로 인한 힘을 제거하는 '장치 중력 보상 기능'을 적용해 실제 접촉에서 발생한 힘만 측정할 수 있도록 설계됐다.

아울러 연구팀은 영상과 힘 데이터의 기록 속도가 서로 다르다는 문제를 해결하기 위해 FMT을 개발했다. FMT는 서로 다른 센서 주파수의 데이터를 분석한 뒤 비교·통합해 학습하는 AI 모델이다.

이를 통해 로봇은 물체의 위치와 접촉 상황을 동시에 이해하고 접촉이 많은 정밀 조작 작업에서도 더 안정적인 동작을 수행할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

이 교수는 "이번 연구는 카메라 영상에만 의존하던 기존 로봇 학습 방식의 한계를 극복하고 힘 감각 데이터를 효과적으로 활용할 수 있는 새로운 AI 학습 프레임워크를 제시한 것"이라며 "섬세한 힘 제어가 필요한 다양한 분야에서 로봇 활용을 한 단계 도약시킬 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이 교수가 지도하고 이건협 박사과정생 등이 수행한 이번 연구 결과는 오는 6월 1~5일 오스트리아 빈에서 개최되는 로봇공학 분야 국제학술대회 'ICRA 2026'에서 발표될 예정이다.

해당 기술의 이전 관련 협의는 GIST 기술사업화실을 통해 진행할 수 있다.

kanjoys@news1.kr