이미지스, 손 부위별 촉각 밀도 구현 가능한 AI 촉각센서 특허기술 확보

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세줄 요약

• 단일층 상호정전용량 특허 확보
• 손 부위별 촉각 밀도 차등 설계
• AI 로봇손 촉각센서 플랫폼 개발

이미지스가 최근 등록한 ‘단일 층 기반 상호 정전용량 방식의 터치 감지 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 시스템’ 특허를 기반으로 AI 로봇손용 촉각센서 플랫폼 개발에 나선다고 밝혔다.

이번 특허는 단일 층에 배열된 다수의 센서 전극을 사용해 전극 간 상호 정전용량 변화를 검출하는 기술이다. 멀티플렉서(Multiplexer), 구동/감지(Tx/Rx) 레지스터, 뮥스(Mux) 컨트롤러를 통해 센서 전극의 역할을 구동 전극(Tx)과 감지 전극(Rx)으로 변경하도록 설계됐다.

이를 통해 센서 전극의 고정 배치를 탈피하고 상황에 따라 변동시킬 수 있으며, 감도와 해상도 조절이 가능하다. 회사는 해당 기술을 사람 손의 부위별 촉각 분포 특성을 적용하는 로봇손용 촉각센서 구현의 기반 기술로 활용한다.

사람의 손은 부위별로 촉각 수용체 밀도가 다르게 분포한다. 물체 파지와 질감 인식을 담당하는 손가락 끝은 촉각 수용체가 밀집돼 있으며, 손바닥과 손등은 상대적으로 낮은 밀도로 구성된다. 로봇손 역시 정밀 파지, 미끄럼 감지, 접촉 위치 판단, 압력 분포 인식을 위해 부위별 특성에 맞춘 센서 설계가 요구된다.

이미지스는 이 특허 기술을 활용해 손가락 끝에는 고밀도 센서 전극과 정밀 스캔 패턴을 적용하고, 손바닥 및 손등 부위에는 저전력·광역 감지 구조를 적용하는 차등형 촉각센서 개발을 진행할 계획이다.

또한 전극의 역할을 주기적으로 변경할 수 있는 구조적 특성을 활용해 상황별 감지 모드 전환도 가능하다. 예를 들어 물체 접근 단계에서는 근접(Proximity) 및 접촉 위치 감지 중심으로 동작하고, 물체를 집는 과정에서는 힘(Force)과 그립(Grip) 상태를 분석하며, 파지 이후에는 미끄럼과 압력 변화를 감지하는 고속 스캔 모드로 전환하는 방식이다.

회사는 여기에 AI 알고리즘을 접목해 단순한 터치 좌표 검출을 넘어 접촉 위치, 압력 변화, 그립 안정성, 미끄럼 발생 가능성 등을 종합적으로 분석하는 멀티모달 촉각센서 플랫폼으로 발전시킨다는 전략이다. 특히 손가락 끝, 중간 마디, 손바닥 등 각 부위에서 수집되는 데이터를 AI가 통합 분석함으로써 사람 손과 유사한 수준의 정교한 반응 구현을 목표로 하고 있다.

이미지스 관계자는 “이번 특허는 단일 층 구조를 기반으로 하면서도 상호 정전용량 방식의 장점을 활용할 수 있고, 전극의 역할과 감지 패턴을 유연하게 조정할 수 있다는 점에서 로봇손 촉각센서에 적합한 기반 기술”이라며 “향후 Force, Grip, Proximity, 온도 감지 기능과 AI 분석 기술을 결합해 전자·반도체 정밀 조립, 물류 피킹, 휴머노이드 로봇, 서비스 로봇 등 다양한 분야로 적용 범위를 확대할 계획”이라고 밝혔다.



한편 이미지스는 2010년 코스닥에 상장한 센서 및 반도체 설계 전문기업으로, 기존 터치 컨트롤러 및 센서 설계 역량을 바탕으로 로봇용 촉각센서와 AI 기반 감각 솔루션 개발을 추진하고 있다. 회사는 모바일·디스플레이 중심의 기존 사업 영역을 넘어 Physical AI 시대에 필요한 로봇 감각 솔루션 기업으로 사업을 확대해 나간다는 방침이다.

양승현 리포터